I ett uttalande hintar han om att det kan vara slutet på fotbollskarriären.
"Jag är medveten om att min tränarkarriär kan ta slut här, men jag ångrar inget och jag vill inte ångra något", skriver han i ett brev på Fiorentinas hemsida.
Han skriver också:
"Under de senaste månaderna har det känts som att ett mörkt moln har utvecklats inom mig och förändrat hur jag ser på saker. Jag kom hit för att ge 100 procent, men känner att det inte längre är möjligt."
Laget ligger just nu på 14:e plats i tabellen.
Cesare Prandelli var tränare för Fiorentina mellan 2005 och 2010 och tog laget till Champions League-spel tre gånger. Han är den tränare som haft uppdraget under längst tid i Fiorentinas fotbollshistoria. 63-åringen återvände till Florensklubben i november, men lyckades inte upprepa framgångarna.
Han var också förbundskapten för det italienska landslaget mellan 2010 och 2014.