Fonseca remplace Pierre Sage, qui a été licencié après avoir sorti le club de la crise la saison dernière et l'avoir mis à portée d'une place en Ligue des champions cette année.
Il était au chômage depuis son licenciement par l'AC Milan le 30 décembre.
Le limogeage de Sage, mardi, fait suite au match nul 1-1 contre Nantes en Ligue 1 le week-end dernier et a laissé de nombreux observateurs perplexes. Sage était rapidement devenu le favori des supporters après avoir conduit Lyon de la dernière place du classement à la sixième place la saison dernière.
Le premier match de Fonseca sera contre Marseille en championnat de France, dimanche, a annoncé Lyon.
Fonseca a remporté la Supercoupe du Portugal avec Porto en 2013 et la Coupe du Portugal avec Braga en 2016.
Il a également entraîné le Shakhtar Donetsk, où il a remporté trois doublés coupe-championnat (2017, 2018, 2019) et la Supercoupe d'Ukraine en 2017.