La decisione rende Lamouchi la prima vittima manageriale del torneo.
Secondo il giornalista Romain Molina, la mossa è stata confermata nelle ore successive alla sconfitta, con Molina che ha scritto che il tempo di Lamouchi alla guida delle Aquile di Cartagine era giunto al termine.
La stazione radio tunisina Mosaique FM ha riportato che i funzionari della federazione hanno convocato una riunione d'emergenza per discutere della posizione di Lamouchi immediatamente dopo il risultato.
Ci sono state anche segnalazioni di risse scoppiate all'interno del ritiro della Tunisia al fischio finale, e di nuovo più tardi all'hotel della squadra.
Lamouchi, che in precedenza aveva allenato il Nottingham Forest e il Cardiff City in Inghilterra, era stato alla guida della Tunisia per sole cinque partite dalla sua nomina a gennaio.
La sua squadra era passata attraverso le qualificazioni per la Coppa del Mondo senza subire gol, ma è stata distrutta in sei minuti dalla Svezia, con Yasin Ayari e Alexander Isak che hanno entrambi segnato nei primi trenta minuti.
Omar Rekik ha accorciato le distanze per la Tunisia con il suo primo gol internazionale, ma il secondo tempo è appartenuto alla Svezia.
Victor Gyokeres, Mattias Svanberg e un secondo gol di Ayari hanno completato il disastro.
"È una sconfitta difficile. È dolorosa," ha detto Lamouchi dopo la partita.
"Con giocatori di classe mondiale che abbiamo nei due attaccanti svedesi, è qualcosa da cui non ti riprendi. Abbiamo commesso troppi errori."
Wahbi Khazri, l'ex attaccante del Sunderland e del Saint-Etienne che si è ritirato a dicembre e si è unito allo staff di Lamouchi come capo dell'analisi, è riportato come il principale candidato a prendere la guida ad interim.
Un ex capitano della Tunisia con 74 presenze, Khazri avrebbe il compito di stabilizzare la squadra in vista della loro seconda partita del Gruppo F contro il Giappone.
Sono state sollevate anche domande dopo la partita sulla presenza del figlio di Lamouchi all'interno del ritiro, con un testimone che ha riferito a Mosaique FM che è scoppiata una controversia tra un sostenitore e il figlio dell'allenatore.
Lamouchi ha affrontato la questione direttamente quando è stato interrogato dai giornalisti.
"Come padre ti risponderò prima, e anche l'allenatore ti risponderà. Sono sicuro che ci sono legami familiari qui, ma mio figlio non fa parte del processo di selezione."
Ha spiegato che suo figlio aveva viaggiato con la famiglia allargata per l'Eid e non faceva parte dello staff tecnico.
La Tunisia ora affronta un rapido cambiamento, con la loro sopravvivenza nella Coppa del Mondo che appare già precaria dopo un turno di partite.
Il prossimo impegno delle Aquile di Cartagine contro il Giappone assume un'importanza molto maggiore di quanto chiunque si aspettasse quando è stato effettuato il sorteggio della fase a gironi.