蔡氏得姓之初，主要是繁衍于今河南省境内，其间因受楚国所逼，一度迁徙至安徽北部。
春秋战国时期，蔡氏足迹已经遍布于河南、河北、陕西、山西、湖北、安徽、山东、湖南、贵州地区。战国时，蔡姓族人由湖北蔡甸出发向南进入湖南常德，并沿沅江进入贵州，与当地土著混居，成为当今苗、土家、瑶、布依等族蔡姓先民。可以认为唐、宋、明、清时期，黔桂湘的蔡姓土司乃是春秋时蔡国的后代。秦汉时期，蔡姓主要的活动地在中原地区，在豫东与鲁西一带形成了著名济阳蔡姓，这是蔡姓历史上最为辉煌的时期，名人辈出，影响深远。西晋末，北方战乱，中原民众大量南迁。蔡姓开始大规模进入江浙地区。到唐朝初期和末期，中原两次移民福建，蔡姓为主要姓族之一，这为蔡姓成为南方著姓奠定了基础。到宋朝时，蔡姓已经散布于江南各地，蔡姓主力已经在福建形成。明末清初蔡姓进入了台湾、琉球群岛。值得一提的是，现在日本吞并的琉球群岛，那里的蔡氏族谱，前半部分是汉语，后半部分是日语。
宋朝时期（公元960—1279年），蔡姓大约有44万人，约占全国人口的0.57%，排在第三十六位。福建为蔡姓的第一大省，约占全国蔡姓总人口的21.2%，占福建总人口的2%。在全国的分布主要集中于福建、山东、河南，这三省蔡姓占蔡姓总人口的51%；其次分布于江西、浙江、河北、湖北、江苏，这五省的蔡姓又集中了32%。全国形成了闽赣浙苏东南沿海区域、鲁豫冀鄂中原地区两个蔡姓人口聚集中心。
明朝时期（公元1368—1644年），蔡姓大约有46万人，约占全国人口的0.49%，为明朝第四十六位姓氏。宋、元、明600年全国人口纯增长率是20%，蔡姓人口增长比全国人口的增长速度要慢，600年中蔡姓人口纯增加率为4%，净增加了2万。浙江为蔡姓第一大省，约占总蔡姓人口的20.2%。在全国的分布主要集中于浙江、江西（16.4%）、福建（13.8%）、江苏（12.4%），这四省蔡姓大约占蔡姓总人口的63%；其次分布于广东、湖南，这两省的蔡姓又集中了15%。宋、元、明期间，蔡姓的分布总格局变化较大，其人口主要由北方向东南、南方迁移，特别是向江浙闽沿海地区移民。全国重新形成了浙赣闽苏蔡姓人口聚集地区。
蔡姓历史名人:《中国人名大辞典》收入了蔡姓历代名人219名，占名人总数的0.48%，排在名人姓氏的并列第四十六位，蔡姓的著名文学家占中国历代文学家总数的0.55%，排在第四十五位；蔡姓的著名医学家占中国历代医学家总数的0.53%，排在第四十一位。
2006年在国家自然科学基金的支持下，中国社会科学院进行了调查统计，得出了新的百家姓的最新排序.蔡氏排名三十四位。
根据最新的公安部准确数据：当代蔡姓的大陆人口已达6520891人；根据台湾内政部的数据，全台湾的户籍人口是673794人；香港和澳门没有准确的数据，按照广东的人口比例约为7万人，那么全国包括台湾的蔡氏是7264685人。从明朝至今600年中蔡姓人口由46万增到726万，达15.8倍。明朝的平均人口接近9300万，当代的人口按12亿计，人口增长了13倍。蔡姓人口的增加速度大于全国人口的增加速度，在全国的分布主要集中于广东、浙江、江苏三省，大约占蔡姓总人口的35%；其次分布于四川、湖北、台湾、安徽、福建，这五省又集中了32%。广东居住了蔡姓总人口的13.7%，为蔡姓第一大省，占省总人口的1%。全国形成了东南沿海地区高比率的蔡姓区域。在近600年中，蔡姓人口流动的程度和方向与宋、元、明期间的流动有些区别，虽存在向华中、华北的回迁情况，但向东南移民仍是主流，同时也出现了向西、以及东北的移民。

（来自广东揭西河婆《蔡氏绵基公族谱》）