军转战赣南闽西，不久升任红四军第三总队第一支队政委。1930年8月任红一军团第三军政委（军长黄公略），参加中共前三次反围剿战争。1932年1月，蔡会文任江西军区政治部主任，同年10月调任湘赣军区总指挥兼政委，并兼红八军政委。1933年春，蔡会文与军长萧克指挥红八军参加湘赣区反围剿作战。同年6月任红六军团十七师政委。1934年任粤赣军区司令员，10月被任命为赣南军区司令员，留守苏区。1935年4月，率部进入湘粤赣边界，任湘粤赣游击支队支队长兼政委。1936年初，蔡会文在作战中被俘后遭杀害。