徐州，因坠马致右小腿骨折。住院治疗期间，蒋介石派宋美龄亲往医院探视。1928年夏，蔡炳炎伤愈不久，即参加进攻鲁南、济宁等战役。战事结束后，蔡炳炎部改为第二师第五旅第十团，继任团长之职。1929年，蔡炳炎调往北京陆军大学特别班（第一期）学习。翌年中原大战爆发，蒋介石令正在陆大特别班学习的原第九军副军长卫立煌回江淮地区招募新兵，蔡炳炎亦奉命随往，任第三纵队少将参议。在江淮地区募得2个团新兵后，蔡炳炎兼任第一团团长。未几，又招募2个团新兵，蒋介石将反蒋失败的第四十五师番号改交卫立煌，原第四十五师所剩部队与