屯驻大丘、忠州，用全罗水军在釜山海口布防，朝鲜局势基本平定。不久，日本派小西飞进贡，于是侵犯咸安、晋州，逼近全罗。提督李如松急忙派遣李平胡、查大受屯兵南原，祖承训、李宁屯兵咸阳，刘綎屯兵陕川，防范敌人进攻。倭寇果然分兵侵犯，各将领都取得一定胜利，倭寇于是从釜山移到西生浦，把朝鲜王子送回。皇帝命令李如松大部队撤回，只留刘綎和游击吴惟忠一共七千六百人，分别扼守各军事要地。总督顾养谦极力主张全部撤兵，刘綎、吴惟忠也先后回国。

播州土著首领杨应龙叛乱，提拔刘綎为四川总兵官。刘綎驻兵朝鲜二年，颇为辛苦，企图让朝廷勘验功绩破格提拔，于是贿赂御史宋兴祖。宋兴祖把这事报告了上面，按法律应该革职。吏部讨论以为刘綎功劳较多，请求全部革除在云南时加封的官阶，以副总兵的职位镇守四川，不久因为杨应龙请和，而青海盗匪多次骚扰边防，特地设置临洮总兵官，调刘綎担任。

万历二十四年(1596)三月，火落赤、真相、昆都鲁、歹成、他卜囊等部族抢劫少数民族地区，窥视内地。刘綎的部将周国柱等人在莽剌川打败他们，斩首一百三十多人，缴获牛马及各种家畜二万多。皇帝为此告祭郊庙，宣传捷报。刘綎等人不同程度地得到提升官级，荫封后人。

第二年五月，朝鲜第二次用兵。下诏刘綎担任防御倭寇的总兵官，提督汉人土著士兵前往讨伐。直到次年二月才抵达朝鲜，杨镐、李如梅已经失败了。经略邢阶于是将部队分为三部，中军董一元，东路麻贵，西路刘綎，而让陈璘专门负责水军。刘綎在水源扎营，倭寇也分兵三路，西路行长据守顺天，挖很深的沟壕，加固防守的栅栏。刘綎想引诱并捉住他，派使节请求跟他约定日期会见。使者三次返营，刘綎每次都一个人骑着马在路途中等候，行长侦察得知，于是信以为真。约定在八月初一日会见。到了约定日期，刘綎的部下泄露了这一计谋，行长大惊，逃走了。刘綎进攻失败，监军参政王士琦不高兴，想把他捆绑到中军。刘綎害怕，极力督战攻破敌营，敌人退走不敢迎战。各将分三路出击，刘綎挑战获胜，将匪徒赶入大城中。不久，匪徒听说平秀吉死亡的消息，准备逃跑。刘綎在半夜攻取粟林、曳桥，取得很大的战果。石曼子带领水军营救，半道上被陈璘的水军在海上击败。行长于是放弃顺天，乘小船逃走了。

凯旋回师，提升刘綎为都督同知，世世代代荫封千户职。于是调集军队征伐杨应龙。正好四川总兵官万鏊罢官，立即让刘綎代替他。这时军队分为八路，四川占了四路。川东又分为二路，其中以綦江道最重要，命令刘綎把守。杨应龙熟悉刘綎的才干，很害怕，更加加强兵力防守要害之地。万历二十八年(1600)正月，各将攻克丁山、铜鼓、严村，于是进军直捣楠木、山羊、简台三个山洞。山洞非常险要，敌将穆照等数万人连营扎寨，各将领都很害怕。刘綎调遣兵力从三面攻敌，在李汉坝打了一场大仗，活捉敌军头目，其余敌人逃入山洞。刘綎乘胜利余威连克三关，直捣洞前，放火烧洞，匪徒伤亡惨重。三个山洞全部攻克，活捉穆照和匪徒头目吴尚华。这一天，刘綎督战，左手拿赏钱，右手执宝剑，大声喊道：“卖命的有赏，不卖命的斩首！”战死四十人，才获得全面胜利。杨应龙于是派他的儿子杨朝栋、杨惟栋和他的党羽杨珠统帅精锐部队几万人，由松坎、鱼渡、罗古池分三路进攻。刘綎在罗古埋伏一万人，迎击松坎的来敌；在军营外埋伏一万人，迎击鱼渡的来敌；另外准备一路军作为策应。敌人果然到来，伏兵四起。刘綎率部转战出击，斩首数百人，追击逃敌五十里。匪徒聚集石虎关防守，刘綎也挖战壕守备。

当初，刘綎听到任命他征伐播州，停留不肯上任。找了很多借口要挟朝廷。言官一起弹劾他，商议调他当南京右府佥书。刘綎听到这消息，立即辞职不干。总督李化龙以为平定播州非刘綎不可，坚持挽留他，极力向朝廷推荐，刘綎这才上任。翻过夜郎旧城，攻克匪徒把守的滴泪、三坡、瓦窑坪、石虎各关隘，直抵娄山关。娄山万峰竞立，直插云天，莽莽林草丛中，只有一条宽仅数尺的小道可通。匪徒设置木栅栏十四座，栅栏两旁都挖有深沟，异常险要。刘綎分左右两路奇兵，从小路直插关隘背后，自己统领大军从关前仰攻，夺取娄山关，追击敌人到永安庄，两路军也会合了。刘綎老成持重，担心敌军冲击突围，将各军营连在一起：一部据守娄山关作为大本营，一部据守白石口作为中间营，一部据守永安庄为前锋营。都指挥王芬，勇敢但缺少计谋。每次出战都请求充当前锋，打了几次胜仗就有了轻敌之心，独自在松门垭冲要之地扎营，距离大军营防有几里路远。匪徒刚在乌江打了胜仗，计划再夺回娄山关。正好穆照派使者报告了王芬孤军驻防的情形，匪徒于是袭击杀死了王芬，守备陈大刚、天全招讨杨愈也战死了，死亡逃跑的士兵有二千多人。刘綎得报，亲自率领步骑兵前去营救，部将马孔英、吴敦吉分兵两路夹攻，匪徒溃逃，追到养马城然后回师。这一天，杨应龙几乎做了俘虏，于是不敢窥探娄山关。刘綎总结前面失败的教训，在靠近关前设置栅栏，坚壁清野，并且请求增派部队支援。过了十多天，攻克后水囤，在冠军山安营扎寨。不久与马孔英、吴广各路军会合，进军直逼海龙囤下，跟各位将领共同平定叛乱，刘綎战功最多。

当初，李化龙推荐刘綎，言官以为刘綎曾接受杨应龙贿赂，应当剥夺他的官职让他随军出征。部议贬职为事官，带罪杀贼立功。刘綎感激李化龙，派使者携带玉带一条、黄金百两、白金百两到李化龙家，被李化龙的父亲呵斥赶跑了。到巡抚御史崔景荣家，也遭到同样对待。李化龙、崔景荣一起上报了这件事，下诏革除刘綎的职务，永不录用，没收他的财产充入官府。不久，记载他平定播州的军功，提升左都督，世代荫封指挥使。

万历三十六年(1608)，云南阿克叛乱，起用刘綎为讨贼总兵官。未到任，叛乱已经平定了，取消了原来的任命。万历四十年四川建昌保人叛乱，命令刘綎为总兵官讨伐。同参政王之机一起分兵八路监督各将攻打，而自己在中路指挥协调作战。攻克桐槽、沈渣、阿都、厦卜、越北各据点，经过大小五十六次战斗，斩首三千三百多人，各倮人根据地全被扫荡一空。