至元五年(公元1268年)九月，元世祖決意下令伐宋，劉整同都元帥阿術(shù)督促各路大軍圍攻襄陽(今湖北襄樊),襄陽憑借漢江水網(wǎng)及強大水軍，長期堅守，元軍強攻不下。劉整同阿術(shù)商議：“我們的步騎兩個軍種都強大無比，敵人無法抵擋，只有水戰(zhàn)我們不如宋軍?，F(xiàn)在我們應該把他們的長處奪過來，自己練水軍，造戰(zhàn)艦，如果在水軍和戰(zhàn)艦方面超過宋人，則事情就可成功了。”世祖認為這意見很對，就同意了。等到使者向朝廷匯報回來時，劉整已造船5000艘，并且天天教士兵練習水戰(zhàn)，即使天下雨，也在家畫地為船，抓緊練習，不久，就擁有熟練水上技巧的士兵7萬人。至元八年(公元1271年)五月，宋軍元帥派張順、張貴率水軍支援襄陽，并運送軍衣盔甲等，元兵以水軍出擊，殺掉了張順，只有張貴和少數(shù)人帶著物資進入襄陽。至元九年(1272年)三月，襄陽宋守將呂文煥派張貴率水軍出城求援，劉整與阿術(shù)指揮戰(zhàn)艦同張貴水軍激戰(zhàn)50多里，活捉張貴，破壞了襄陽守軍的又一次求援。此后又利用水軍割斷襄陽和樊城的聯(lián)系，使襄陽完全孤立，終于迫使呂之煥開城投降。