嗣昌觉得他太瘦弱，不能居僻地，改济南道。迁山东按察使、河南右布政使。崇祯十四年冬，擢右佥都御史，巡抚山西。崇祯十五年（1642年）春天讨平大盗王冕，是年十月，入卫京师，诏扼守龙泉、固关二关。
殉国.崇祯十六年（1643年）冬，李自成破潼关，是年十二月，蔡懋德师驻平阳，后升都察院右佥都御史，巡抚山西。崇祯十七年二月初五日（1644年3月13日）李自成军进攻太原，蔡懋德遣牛勇、王永魁、朱孔训等督兵五千人出战尽殁。二月初八早上，大顺军以守将张雄作内应，炮轰破城，从迎泽门入城，蔡懋德自缢死