春秋战国时期,蔡氏足迹已经遍布河南、河北、陕西、山西、湖北、安徽、山东、湖南、贵州。战国时,蔡姓族人由湖北蔡甸出发向南进入湖南常德,并沿沅江进入贵州,与当地土著混居,成为当今苗、土家、瑶、布依等族蔡姓先民。可以认为唐宋明清时期,黔桂湘的蔡姓土司乃是春秋时蔡国人的后代。秦汉时期,蔡姓主要的活动地在中原,在豫东与鲁西一带形成了著名的济阳蔡姓,这是蔡姓历史上最为辉煌的时期,名人辈出,影响深远。西晋末,北方战乱,中原民众大量南迁,蔡姓开始大规模进入江浙地区。唐朝初期和末期,中原两次移民福建,蔡姓为主要姓族之一,为蔡姓成为南方著名大姓奠定了基础。宋朝时,蔡姓已经散布于江南各地,蔡姓主体已经在福建形成。明末清初,蔡姓进入台湾。
宋朝时期,蔡姓大约有44万人,约占全国人口的0.57%,排在第三十六位。福建为蔡姓第一大省,约占蔡姓总人口的21.2%。在全国的分布主要集中于福建、山东、河南,约占蔡姓总人口的51%;其次分布于江西、浙江、河北、湖北、江苏。全国形成了闽赣浙苏、鲁豫冀鄂两个蔡姓人口聚集中心。
明朝时期,蔡姓大约有46万人,约占全国人口的0.49%,为明朝第四十六位姓氏。浙江为蔡姓第一大省,约占蔡姓总人口的20.2%。在全国的分布主要集中于浙江、江西、福建、江苏,大约占蔡姓总人口的63%;其次分布于广东、湖南。宋元明间,蔡姓人口主要由北方向东南、南方迁移,向江浙闽沿海地区移民更多。全国重新形成了浙赣闽苏蔡姓人口聚集区。