Schweden fügte Tunesien in ihrem Eröffnungsspiel der Gruppe F im Estadio Monterrey in Guadalupe, Mexiko, eine schwere Niederlage zu, wobei Yasin Ayari, Viktor Gyokeres und Alexander Isak alle ins Netz trafen.
Berichte unmittelbar nach dem Spiel deuteten darauf hin, dass Lamouchi bereits entlassen worden sei, aber Quellen teilten der BBC mit, dass der 54-Jährige am Montag wie gewohnt das Training geleitet hatte, bevor die offizielle Bestätigung des Verbands kurz darauf folgte.
"Es wurde offiziell eine Einigung erzielt, um Trainer Sabri Lamouchi zu entlassen," sagte der Verband in einer Erklärung.
"Es werden Pläne geschmiedet, Mondher Kebaier als Trainer der Nationalmannschaft zu ernennen."
Lamouchis Entlassung macht ihn zum ersten Trainer in der Geschichte der Weltmeisterschaft, der nach nur einem einzigen Spiel des Turniers entlassen wird.
Der Franzose war erst im Januar ernannt worden und hatte die Nachfolge von Sami Trabelsi angetreten, der die Rolle nach einem Ausscheiden im Achtelfinale gegen Mali beim Afrika-Cup aufgegeben hatte.
Lamouchi gewann nur eines seiner fünf Spiele als Trainer von Tunesien, einen 1:0-Sieg über Haiti in seinem ersten Spiel an der Spitze.
Die Warnzeichen hatten sich bereits vor der Weltmeisterschaft angedeutet. Tunesien verlor 0:1 gegen Österreich und wurde dann in zwei Testspielen Anfang dieses Monats mit 0:5 von Belgien geschlagen.
Nach der Niederlage gegen Schweden verbarg Lamouchi seine Frustration über die Leistung seiner Spieler nicht.
"Mit einer so schlechten Niederlage in den Wettbewerb zu starten, ist in der Tat schwierig," sagte er.
"Wir haben zu viele Fehler gemacht, und das ist etwas, das wir nicht tun können. Wir schießen uns selbst ins Bein, wir verletzen uns selbst."
Mondher Kebaier, der voraussichtlich interimistisch die Verantwortung für Tunesiens verbleibende Gruppenspiele übernehmen wird, leitete zuvor von 2019 bis 2022 die Nationalmannschaft.
In dieser Zeit führte er Tunesien 2021 ins Finale des Arabischen Cups, wo sie gegen Algerien verloren, bevor sie im folgenden Jahr im Viertelfinale des Afrika-Cups ausschieden.
Kebaier war zuletzt als technischer Direktor des Verbands tätig, was ihn in die Lage versetzt, kurzfristig einzuspringen, während Tunesien versucht, ihre Weltmeisterschaftskampagne zu retten.
Lamouchis Entlassung setzt ein Muster der Instabilität fort, das nun innerhalb von etwa sechs Monaten zwei Trainerwechsel für Tunesien hervorgebracht hat, nach Trabelsis Ausscheiden im Januar.
Tunesien trifft in ihrem zweiten Gruppenspiel der Gruppe F auf Japan, bevor ein letztes Gruppenspiel gegen die Niederlande ansteht.
Mit einem Rückstand von vier Toren auf dem Konto sieht der Weg der Karthager-Eulen aus der Gruppenphase nun erheblich steiler aus als noch vor einer Woche - und Kebaier übernimmt einen Kader, der eine sofortige Reaktion benötigt, um ihr Turnier am Leben zu halten.