Dodd hade 165-64-8 resultat som huvudtränare i Georgia Tech. Han ledde Georgia Tech till två mästerskap i Southeastern Conference (SEC) (1951 och 1952) och ett nationellt mästerskap 1952. Under hans tid som tränare spelade Tech i 13 stora bowl games. Skolan vann 9 av dessa matcher, inklusive sex i rad 1951-1956. Hans lag hade en vinstsvit på 31 matcher från 1951 till 1953.
Dodd tog över Georgia Tech-fotbollsprogrammet efter att tränare Alexander gått i pension 1944. Dodds tränaridéer handlade om att utveckla och behandla sina spelare väl. Han trodde inte på hårda fysiska träningar. I stället gillade han träningar som handlade om fotbollens små detaljer. Dodds idéer ledde till segrar. Han satte rekordet för segrar i karriären vid Tech med 165 segrar som tränare i karriären, inklusive en vinstsvit på 31 matcher 1951-1953. Han vann också två titlar i Southeastern Conference och den nationella titeln 1952. Titeln 1952 var en del av en 12-0 perfekt säsong och en Sugar Bowl-seger över Ole Miss.
Dodd förstod också rivaliteten med University of Georgia. Hans lag vann åtta matcher i rad över Bulldogs 1946-1954. De hade 176 poäng mot Georgias 39 under segerperioden. Denna segersvit på 8 matcher är fortfarande den längsta segersviten för någon av sidorna i serien. Dodd avslutade sin karriär med ett resultat på 12-9 mot Georgia.
Dodds karriär innebar att Georgia Tech lämnade Southeastern Conference. Den ursprungliga orsaken till att de lämnade var en fejd mellan Dodd och Alabama Crimson Tide-tränaren Bear Bryant. Fejden började när Tech besökte Tide på Denny Stadium 1961. Efter en punt från Georgia Tech fångade Alabama bollen på rättvisemässigt sätt. Chick Granning från Georgia Tech sprang ner för att tackla mottagaren av punt, men slappnade av efter signalen för fair catch. Darwin Holt från Alabama fortsatte spelet och slog armbågen i Grannings ansikte. Detta orsakade allvarliga brott i Grannings ansikte, en bruten näsa och blodfyllda bihålor. Granning blev medvetslös och fick en allvarlig hjärnskakning. Dessa skador gjorde att han aldrig mer kunde spela fotboll. Dodd skickade Bryant ett brev där han bad Bryant att stänga av Holt. Dodd ansåg att Holt skadade Granning med flit. Bryant stängde aldrig av Holt. Bristen på straff gjorde Dodd arg och fick honom att vilja lämna SEC.
En annan fråga för Dodd var Alabamas och andra SEC-skolors rekrytering av spelare. Skolorna rekryterade fler spelare än vad de kunde ha i sitt register. Under sommarträningarna tog lagen bort extra spelare. Detta skedde efter signeringsdagen, vilket innebar att spelarna inte kunde hitta någon annanstans att spela. Dodd bad SEC:s ledare att bestraffa andra SEC-medlemmars "provspelningsläger", men SEC gjorde det inte. Slutligen tog Dodd Georgia Tech ut ur SEC 1963. Tech skulle spela utan en liga som Notre Dame och Penn State (på den tiden) under de sista fyra åren av Dodds tränarkarriär. År 1967 lämnade Dodd över huvudtränarposten till sin favoritassistent Bud Carson. Dodd fortsatte att arbeta som sportchef vilket han först hade anställts som 1950. Han skulle inte dra sig tillbaka från den idrottsliga ledningen förrän 1976. År 1983 sade han att han skulle vilja leda ett lag i United States Football League om Atlanta fick ett sådant. Ligan lades dock ner innan Atlanta fick ett lag.