Cole, 45 ans, a été nommé en mars -- son premier rôle d'entraîneur -- et a remporté un de ses huit matchs à la tête de l'équipe de Serie B, qui a terminé 11e alors que sa tentative de play-off a échoué.
Cole a écrit sur Instagram qu'il avait décidé de chercher un nouveau défi après des discussions avec le directeur sportif du club concernant un changement de direction stratégique.
"Alors que mon mandat à Cesena FC se termine aujourd'hui, je tiens à remercier les joueurs et le personnel pour leur travail acharné et leur engagement au cours des derniers mois.
"J'étais fier d'apporter mon expérience à un club aussi passionné, et j'ai vraiment apprécié de travailler avec l'équipe pour introduire une nouvelle identité et préparer la saison à venir.
"Suite à des discussions récentes avec le directeur sportif concernant un changement dans la stratégie du club, j'ai décidé qu'il était préférable pour moi de passer à autre chose. Je pars avec un grand respect pour toutes les personnes là-bas, ainsi que pour les fans, et j'attends avec impatience mon prochain défi."
Cole entraîne à divers niveaux depuis sa retraite du football en 2019 avec Derby County, où il a terminé une carrière de joueur qui lui a valu plus de 700 apparitions, une Ligue des champions, un titre de Premier League, quatre FA Cups, une Ligue Europa, une Coupe de la Ligue et un Community Shield à Chelsea, ainsi que deux titres de Premier League et trois FA Cups à Arsenal. Il a également eu des passages à l'AS Roma et au LA Galaxy.
Depuis qu'il a raccroché les crampons, il a travaillé comme assistant de Frank Lampard à Everton et Chelsea, de Wayne Rooney à Birmingham City, et de Lee Carsley avec les moins de 21 ans et l'équipe nationale senior avant que la Football Association ne l'engage en tant qu'entraîneur national à plein temps. Il compte 107 sélections avec l'Angleterre.