Det melder klubben på sin hjemmeside søndag kveld. Sunderland ligger sist i Premier League med bare ett poeng.
– Klubben takker Paolo og hans team for jobben de har gjort i klubben og ønsker dem lykke til videre i fremtiden, skriver klubben i en pressemelding.
Mye kritikk
Di Canio har måttet tåle mye kritikk etter den svake sesongstarten. Lørdag tapte Sunderland 3-0 borte mot West Bromwich. Etter kampen måtte Di Canio tåle massiv krtikk fra fansen.
– Jeg tar til meg kritikken, det er en del av gamet. Jeg ville sagt det samme om jeg var i deres posisjon, sa Di Canio til BBC lørdag om fansens misnøye.
Kevin Ball i klubbens støtteapparat skal lede Sunderland i tirsdagens kamp mot Peterborough United i ligacupen. Klubben sier de vil offentliggjøre en ny manager i «nærmeste fremtid».
Kontroversiell
Di Canio blir av mange sett på som en kontroversiell mann, først og fremst på grunn av hans høyreradikale meninger.
Da 45-åringen spilte i Lazio gjorde han fascisthilsen til klubbfansen foran en kamp i 2005. For det fikk han én kamps utestengelse, en bot, og en fordømmelse fra FIFA.
Han har i ettertid sagt at han verken er fascist eller rasist.
I april trakk imidlertid Storbritannias tidligere utenriksminister David Miliband seg fra Sunderland-styret i protest mot at Paolo di Canio ble ansatt som manager.