有功，俘获匈奴的一位王，封为乐安侯，二千户。元狩元年（前122年），李蔡任御史大夫。前121年，丞相公孙弘去世，三月二十一日，李蔡任丞相，元狩五年（前118年），李蔡因以丞相身份侵卖园陵道壖地，坐法自杀。庄青翟为丞相。
考古.李晖仪墓志之中自称是西汉丞相李蔡的后裔，与一般可见史料中陇西李氏把李广作为祖先不同，罗新认为这也许反映了北魏后期陇西李氏编造祖先谱系的工作尚未最后完成。