Com entrenador, Carles Duran es va formar al planter del Joventut de Badalona, arribant al club de la mà de Miquel Nolis.

La seva primera etapa al club va durar 15 anys, exercint d'entrenador assistent a l'ACB al costat d'Aíto García Reneses, Sito Alonso i Pepu Hernández, convinant el primer equip amb la tasca de primer entrenador del CB Prat. Des de l'any 2010 fins el 2014 va aconseguir de forma consecutiva les 4 millors classificacions del club a LEB Plata, aconseguint disputar dues fases finals d'ascens a LEB Or i conquistant la Copa LEB Plata.

A l'estiu de 2014 arriba a un acord per dues temporades amb el València Basket per ser l'entrenador ajudant de Velimir Perasovic, on acabaria la temporada sent el primer entrenador. El 2016 fitxa pel Bilbao Basket en substitució de Sito Alonso.

En el mes de febrer de 2018 inicia la seva segona etapa a la Penya, aquest cop com a primer entrenador, després de la destitució de Diego Ocampo. Arriba en un moment molt delicat per l'entitat, tant econòmic com esportiu, a les portes del descens. Duran va aconseguir la permanència del club aquella temporada, amb un balanç de 8 victòries i 7 derrotes des que va agafar l'equip, inclosa una ratxa final de 8-2, la segona millor de l'ACB en el tancament de fase regular. Un cop acabada la lliga va renovar amb el club, signant per dues temporades.

L'estiu de 2014 va dirigir la selecció espanyola sub17 al Mundial que es va celebrar a Dubai.