Quân Mông Cổ sau đó cô lập Tương Dương khỏi phần còn lại của Nam Tống. Một hạm đội quân Nguyên gồm 5.000 tàu được hình thành, mục đích là để ngăn cản bất kì sự tiếp tế nào của Nam Tống từ Hán Thủy, Hán Thủy cũng bị phong tỏa. Người Mông Cổ đã huấn luyện 7 vạn thủy quân lục chiến nhưng việc tiếp tế lương thảo của quân Tống vẫn tiếp tục được duy trì cho đến năm 1271. Người Nguyên cũng phái quân đến xung quanh thành, và thiết lập các doanh trại ở những yếu đạo nhằm ngăn việc tiếp tế của quân Tống bằng đường bộ. Cuối cùng, người Nguyên xây dựng các công sự của chính họ ở những vị trí xung yếu này.

Từ cuối năm 1267 đến 1271, quân tiếp viện của Nam Tống từ phía nam đã cố gắng nhiều lần tấn công các vị trí của quân Mông Cổ, mục đích là để tiếp tế cho Tương Dương. Không may là khi ở bên ngoài thành Tương Dương, quân Nam Tống không phải là đối thủ của kỵ binh Mông Cổ. Hàng loạt cố gắng nhằm chọc thủng phòng tuyến của quân Mông Cổ vẫn tiếp diễn trong vô vọng, quân Nam Tống mất 1.000 người vào tháng 10 năm 1270, 2.000 người vào tháng 8 năm 1271, và gần 3.000 quân bị tiêu diệt vào tháng sau đó.[6] Và khi các công sự của quân Nguyên hoàn thành, tình thế trở nên vô vọng. Kết quả là, quân Nam Tống bên trong thành Tương Dương buộc phải dựa vào chính mình.

Tuy nhiên, Nam Tống đã tích trữ lương thảo cho nhiều năm ở trong thành Tương Dương. Đến năm 1271, thành cuối cùng cũng thiếu lương thực. Nhưng quân Nam Tống vẫn tiếp tục chống giữ.

Cuối cùng, năm 1272, một lực lượng nhỏ của quân Nam Tống gồm 3.000 người đã phá vỡ được vòng vây của thủy quân Nguyên, và tiếp tế cho thành Tương Dương từ Hán Thủy. Đây là một cú hích tinh thần lớn cho những người phòng thủ. Tuy nhiên, không ai có thể quay trở lại để thông báo cho những người khác về thành công của việc tiếp tế. Các tướng lĩnh và quan lại nhà Tống đã cho rằng việc tiếp tế đã thất bại, và thành Tương Dương tất sẽ thất thủ vì thiếu lương, lại thêm việc Giả Tự Đạo (賈似道) muốn giấu việc từng bí mật ký kết hòa ước với quân Nguyên, Nam Tống đã không gửi quân tiếp viện đến nữa.

A Truật nhận thấy rằng hai thành này rất khó chiếm nếu chỉ dùng kỵ binh Mông Cổ và gửi thư cho Hốt Tất Liệt rằng ông ta cần bộ binh người Hán, Hốt Tất Liệt lệnh tăng viện cho 2 vạn quân.