，没有送他们回梁。李殷衡因中原多兵戈，于是乐于安居岭南。刘隐对他敬重礼待，多次让他参与军事规划，署为节度判官。
效力刘䶮.贞明三年（917年），刘隐的弟弟和继任者刘䶮称大越皇帝（不久改国号汉，故史称南汉）。他任李殷衡、赵光裔和杨洞潜为宰相，授同中书门下平章事，以李殷衡为礼部侍郎。不久，他卒于任上，但卒年不详。
轶闻.李殷衡的姐夫唐朝宰相刘瞻有子刘赞，少孤，也不聪明，李殷衡督促他读书，常打他，也没有长进。一次，刘赞逃到嵩山，遇到一白衣老人，老人说：“给你开心