fundó la Academia de tenis Mouratoglou en 1996 cerca de París (más tarde se trasladó a las afueras de Niza), y ha entrenado a muchos jugadores prometedores, incluyendo Marcos Baghdatis (a quien entrenó a la final del Abierto de Australia 2006), Julia Vakulenko, Anastasia Pavlyuchenkova, Aravane Rezaï, Jérémy Chardy, Laura Robson, Yanina Wickmayer y Grigor Dimitrov.
Mouratoglou comenzó a entrenar al jugador ATP Marcos Baghdatis en 1999 cuando Mouratoglou lo invitó a su Academia de tenis en octubre de 1999, en una semana., Baghdatis fue, según Mouratoglou, «no es un atleta en absoluto», sin embargo dentro de siete años se convertiría en un Junior world No.1, ganar el 2003 Australian Open boys’ title, llegar a la final del mismo torneo en 2006 y llegar al top ten del mundo.
en julio de 2007, comenzó a entrenar a Anastasia Pavlyuchenkova. En dos años, Pavlyuchenkova alcanzó el top 30 del mundo y desde entonces ha hecho dos cuartos de final de Grand Slam y alcanzó un alto ranking de la carrera del número 13 del mundo. Terminaron su asociación en agosto de 2009, y Mouratoglou pasó a entrenar a Aravane Rezaï y Yanina Wickmayer., Rezaï disfrutó de una exitosa temporada 2010, entrando en el top 20 del mundo y ganando el evento principal en Madrid, mientras que Wickmayer alcanzó un alto ranking de la carrera del número 12 del mundo en abril de 2010. Mouratoglou dejó de trabajar con Rezaï y Wickmayer en agosto de 2010 y abril de 2012, respectivamente.
en diciembre de 2010, Mouratoglou comenzó a entrenar a Laura Robson, que era la no.217 del mundo en ese momento y todavía luchando por entrar en la gira senior., Trabajaron juntos durante seis meses antes de separarse poco antes de Wimbledon en 2011, cuando Robson todavía estaba luchando para hacer algún progreso en el Tour de la WTA, después de haber caído aún más al número 257 del mundo. Durante este mismo período, Mouratoglou también entrenó a Jérémy Chardy dentro de su academia.
en marzo de 2012, Mouratoglou comenzó a entrenar a Grigor Dimitrov y se dispuso a guiarlo de nuevo en el top 100 del mundo, habiendo caído al número 102 en el momento en que comenzó. Esta asociación terminó en septiembre de ese año y Mouratoglou pasó a su trabajo actual, entrenando exclusivamente a Serena Williams.,
Cuando Mouratoglou comenzó a entrenar a Williams, acababa de sufrir su primera derrota en la primera ronda en el cuadro principal de un torneo de Grand Slam, perdiendo en la primera ronda del Abierto de Francia 2012. Desde entonces, Mouratoglou ha guiado a Williams a su quinto, sexto y séptimo títulos de Wimbledon, la medalla de oro olímpica, su cuarto, quinto y sexto títulos del Abierto de Estados Unidos, su segundo y tercer títulos del Abierto de Francia, tres títulos consecutivos de campeonatos de fin de Año, su sexto y séptimo título del Abierto de Australia y la elevó de vuelta al número 1 del mundo en el ranking de la WTA.,
en 2018, Stefanos Tsitsipas comenzó a entrenar en sus academias de tenis, además de ser entrenado por Patrick Mouratoglou y su padre Apostolos Tsitsipas.