Zagueiro revelado pelo Botafogo (RJ), no dia 22 de novembro de 2016 Ademir Fonseca foi anunciado como técnico do Resende-RJ.
Foi campeão paulista de 2002 dirigindo a equipe do Ituano. Em 2003, dirigiu o Joinville na Série B do Brasileirão. Em 2005, trabalhou na Internacional de Limeira no Campeonato Paulista. Em abril de 2006, Fonseca assumiu o comando do Paysandú, após a demissão de Marinho Peres. Em 2008 dirigiu o América no Campeonato Carioca em apenas uma partida. Após a derrota por 5 a 2 para o Duque de Caxias na estréia do estadual, deixou o cargo.
Foi contratado em agosto de 2010 para assumir o comando técnico do Vila Nova-GO e nos anos seguintes passou por :Tupi, Brasil Oeste, Brasil São Caetano, Fortaleza, Goiás, Caldense, ABC, Santo André, CRB, Oeste, CRB, Guarani e URT.
Em novembro de 2018 assumiu o Uberlândia, para a disputa do Módulo II do Campeonato Mineiro. Durante a competição, após uma partida da equipe no Estádio Parque do Sabiá, no dia 17 de março de 2019, o técnico passou mal e foi levado ao Hospital da Universidade Federal de Uberlândia, onde foi constatado um infarto. Enquanto Ademir se recupera, o filho Winnicius Fonseca será o responsável pelo comando do time.
Além do Botafogo, Ademir jogou por Bahia, Santa Cruz, Volta Redonda, Joinville, Bragantino e Ituano, onde encerrou a carreira devido a um problema no joelho.
No dia 19 de março de 2023, Ademir Fonseca (ex-zagueiro do Botafogo-RJ) participou do Domingo Esportivo da Rádio Bandeirantes.
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