1927年8月加入中国共产党，先后在陕西蓝田、河南
信阳、北平等地从事中共
地下工作，历任杨虎城部
教导队中共地下支部书记、
团委书记，中共京汉特委军委组织部长、巡视员，反帝大同盟宣传部长等。1934年，蔡到陕甘边苏区参加创建
陕甘边革命根据地的工作，先后任陕甘边特委组织部长兼秘书长、
陕甘边苏维埃政府秘书长兼文化
委员长。1935年秋，在“左”倾教条主义错误指导下，蔡与刘志丹等人被逮捕入狱，中央红军长征到达
陕北，蔡得以重新工作。同年底蔡任中华苏维埃西北办事处
国民经济部秘书长、代理部长，1938年，负责创办陕甘宁边区中学，并任第一任校长。1939年曾受诬陷遭到审查，蒙受不白之冤。1946年，蔡任
延安大学高中部主任。
1948年后，蔡子伟历任中共中央西北局秘书处处长，西北军政委员会农林部副部长、部长，西北行政委员会农林局局长，西北财经委员会副主任，
国家农业部副部长、常务副部长、党组副书记，并当选为中共八大代表，是第三届全国人大代表，第二、三届全国政协委员。“文化大革命”中受到迫害。中共十一届三中全会后历任
农业部副部长、顾问，第六届全国政协常委兼农业组长，1980年被选为
中国农业经济学会理事长。1990年1月在北京逝世。