（1270年）为万户，改宣武将军，从伐宋，破樊城、襄阳，功迁明威将军、宣威将军等。伯颜东下灭宋，他留镇鄂州（今湖北武汉）。1277年，李恒亲率大军入援江西，文天祥兵败，退往循州（旧治在今广东龙川西）。李恆次年攻下广州。至元十六年（1279年）初，李恆与张弘范会师，在厓山海战大破宋军，取得决定性胜利。至元二十二年（1285年），李恒从镇南王脱欢攻安南，中毒箭死。朝廷赠银青荣禄大夫、平章政事，谥武愍；再赠推忠靖远功臣、太保、仪同三司，追封滕国公。