襄阳城的顽强超出想象，蒙古军队久攻不克，双方僵持达五年之久。为了打破僵局，至元八年，忽必烈派人征调西亚炮匠。那时伊斯兰教国家造炮（实为抛石机）技术十分先进，能发射八百磅重的巨石。技艺高超的“西域木发里（今伊拉克摩苏尔）人”阿老瓦丁被派往大都（今北京），他带着徒弟“西域旭烈（今阿富汗赫拉特）人”亦思马因举家东来，在大都造炮成功，并训练出一大批穆斯林军士。

　　至元十年（１２７３年）正月，阿老瓦丁和亦思马因率军以新型抛石机攻樊城，一举告捷，随即移炮攻打襄阳，一炮射中襄阳谯楼，“诸将多逾城降者。”宋将吕文焕遂降，襄阳之战宣告结束。来自西亚的抛石机一战成名，引起忽必烈的重视，元朝建置“炮手总管府”，以阿老瓦丁为管军总管、宣武将军。随后，在元灭宋的过程中，这种抛石机发挥了巨大作用。

　　统一天下后，元朝开始着手安置数量庞大的军队，至元十八年（１２８１年），散居各郡的元朝穆斯林“炮兵”，在阿老瓦丁率领下，集中到开封屯田。同时，其他从中亚、西亚迁来的工匠、士兵、贵族和学者等，也分散定居到全国各地，大大丰富和发展了中华文明。元朝中期后，他们逐渐接受中原文明，采用汉姓汉名，使用汉语，但保留了大量阿拉伯语、波斯语词汇。在那个时代大背景下，他们不再像唐宋时的“番客”那样被视为外国人，自然而然地成为中国的一个民族。

　　如今的研究者认为，回族的主体是元朝时东迁的西亚、中亚伊斯兰教信徒，唐宋时“番客”的后代，自然也成为回族的一部分。此外，很多皈依伊斯兰教的汉人、蒙古人、维吾尔人也融入了回族。

　　元末明初，回族已人才辈出，朱元璋手下大将常遇春、胡大海、蓝玉、沐英等都是回族。常遇春攻打开封时，曾得到回族的大力协助。开封回族父老相传：元末明初朱元璋率军攻打开封时，手下大将常遇春对他说，“开封长期居住着大量回民兄弟，民风强悍，崇尚武术，匡扶正义，早就对元朝残暴统治心怀不满，如能和他们秘密联络，里应外合，夺取开封易如反掌”。朱元璋依计行事，果然顺利占领开封。入城后便在回民中招兵买马，开封东大寺的一些青年踊跃参军，朱元璋非常感动，遂亲笔书写了“精忠尚武”的匾额挂在东大寺大门上。此事开封回族代代相传，引以为豪。

　　到了明代，伊斯兰教中国化进程彻底完成，回族最终形成。这个时期回族同样涌现出众多人才，如郑和、海瑞、李贽，等等，都在中国历史上名声赫赫。