不久转任并州总管长史。秦王杨俊优柔寡断，并州府内大事多由李圆通裁决。回到长安，担任司农卿、治粟内史，转任刑部尚书。数年后，再任并州长史。秦王杨俊因为奢侈获罪，李圆通连坐免官。不久，恢复官职，担任检校刑部尚书事。仁寿年间，因勋功进爵为郡公。604年，隋炀帝即位，李圆通任兵部尚书。炀帝巡幸扬州，命李圆通留守长安。他把宇文述的田地返还百姓，宇文述告发他受贿。炀帝大怒召李圆通到洛阳，将他免官。李圆通担忧害怕，发病去世。爵位还如生前，追赠柱国。其子李孝常，大业末年担任华阴令。