Ataman, antrenörlük kariyerine 1992 yılında Efes Pilsen'de Aydın Örs'ün yanında yardımcı antrenör olarak başladı. 1996 FIBA Koraç Kupası'nı kazanan ekipte yer aldı ve aynı sezonun sonunda ilk baş antrenörlük deneyimi için Türk Telekom ile anlaştı. Ataman yönetimindeki Türk Telekom ligde finale yükseldi ve kulüp tarihinde ilk kez EuroLeague'de oynamaya hak kazandı. Ayrıca 1997'de Cumhurbaşkanlığı Kupası'nı kazandı ve Türk Telekom'a tarihindeki ilk kupasını kazandırdı. 1998'de Pınar Karşıyaka'nın başına geçti; ligde ve Koraç Kupası'nda namağlup devam ederken, Efes Pilsen'den gelen teklifi kabul etti. 2000 yılında Ataman, tarihte ilk kez bir Türk takımına Euroleague’de Dörtlü Final oynattı. 2001'de İtalyan kulübü Montepaschi Siena ile anlaştı. 2002'de Siena ile FIBA Saporta Kupası'nı kazandı ve baş antrenör olarak ilk Avrupa Kupası'nı kazandı. Ataman, 2003'te Siena ile EuroLeague üçüncüsü oldu. Daha sonra sırasıyla Ülkerspor, Climamio Bologna ve Beşiktaş'ı çalıştırdı. 2008'de Efes Pilsen'e geri döndü ve 2009'da Türkiye Ligi, Türkiye Kupası ve Cumhurbaşkanlığı Kupası'nı kazandı.
2011'de Beşiktaş'a geri dönen Ataman, 2012 FIBA EuroChallenge şampiyonu oldu. Ataman, Beşiktaş'a ilk Avrupa kupasını kazandırdı ve aynı sezonda Türkiye Ligi ve Türkiye Kupası'nı kazanarak üç kupalı şampiyon oldu. Sezon sonunda Galatasaray'ın baş antrenörü oldu ve 2013 Türkiye Ligi şampiyonu olarak, Galatasaray'ın 23 yıllık özlemine son verdi. 2016'da Galatasaray ile EuroCup şampiyonu oldu. 2017'de Anadolu Efes'e üçüncü kez dönen Ataman, 2021 ve 2022 yıllarında EuroLeague şampiyonu oldu ve 2021 yılında EuroLeague Yılın Koçu seçildi. 2022'de Türkiye millî basketbol takımının baş antrenörü oldu ve 2023'te Yunanistan ekibi Panathinaikos ile anlaştı. İlk sezonunda EuroLeague şampiyonu oldu ve 13 yıllık hasrete son verdi. Aynı sezon Yunanistan Ligi'nde de şampiyon oldu.