民国29年）3月，汪精卫政权成立后，蔡培任工商部政务次长。6月任南京特别市市长。1941年12月任粮食管理委员会委员长。后任行政院政务委员、国民政府政务参赞。1943年（民国32年）3月任驻日大使。1945年（民国34年）5月大使任满回国任汪精卫政权国民政府委员。蔡培为官清廉，因此遭人寄子弹威胁。蔡陪在南京市长任上，帮民族企业从日本占领军手中取回财产，调济粮食，度过了陷落后的艰难岁月。日军原准备在中山陵养马，蔡培出面阻止后并加以保护，中山陵因此被完好保存。蔡培在驻日大使任上，救出因参加反日活动而被捕