57-åringen meddelade sitt beslut under en presskonferens på Sydkoreas VM-bas i Mexiko dagen efter att deras uttåg ur mästerskapet blivit definitivt.
Sydkorea slutade trea i sin grupp och hoppades att deras tre poäng skulle räcka för avancemang, men så blev det inte. Därmed var landets sämsta VM någonsin ett faktum.
– Jag ber om ursäkt till landets invånare som älskar koreansk fotboll och alltid stöttar landslaget, säger Myung-bo enligt The Chosun Daily.
Hong Myung-bo tillträdde som förbundskapten sommaren 2024 och hade kontrakt för ytterligare ett år.
– Jag har misslyckats med att leverera resultaten som publiken förväntade sig. Det ansvaret ligger helt och hållet på mig.
Mexiko och Sydafrika avancerade från Sydkoreas grupp.