蔡晓晴童年时代在陕甘宁边区和晋察冀边区度过。1949年，蔡晓晴在北京上学。1961年，在北京电影学院导演系读书，文革期间在部队下放锻炼。1973年，担任中央电视台文艺部编导。1978年，执导个人首部电视剧《三家亲》。
1979年，执导爱情励志剧《有一个青年》，该剧改编自张洁所著的同名小说，获得第1届中国电视剧飞天奖一等奖。1980年，执导电视剧《微笑》，该剧获得第1届中国电视剧飞天奖三等奖。
1981年，执导电视剧《
大地的深情》，该剧根据孟伟哉的小说《一座雕像的诞生》改编，获得第2届中国电视剧飞天奖二等奖。1982年，执导由
郭旭新、
肖雄共同主演的情感剧《
蹉跎岁月》，该剧改编自叶辛所著的同名小说，讲述了柯碧舟的生活、工作和情感故事，获得第1届大众电视金鹰奖优秀连续剧奖、第3届中国电视剧飞天奖长篇电视剧一等奖，她凭借该剧获得第3届中国电视剧飞天奖优秀导演奖。
1983年，执导电视剧《红叶，在山那边》。1985年，执导体育题材电视剧《
中国姑娘》，该剧由祝肇隆、
濮存昕、任玫联袂主演。1986年，执导小品《公共汽车咏叹调》，该小品获得第5届中国电视金鹰奖短剧小品奖。
1987年，执导电视剧《大角逐序曲》，该剧获得第8届全国改革题材电视剧单本剧二等奖、第8届中国电视剧飞天奖单本剧三等奖。1988年，执导家庭剧《家教》，该剧获得第9届中国电视剧飞天奖连续剧二等奖。1989年，蔡晓晴获得中华全国妇女联合会授予的“全国三八红旗手”称号。
1994年，与
张绍林、
孙光明、
张中一、
沈好放联合执导古装剧《
三国演义》，该剧获得第15届中国电视剧飞天奖长篇电视剧一等奖、第13届大众电视金鹰奖最佳长篇连续剧奖。1995年，蔡晓晴获得中国四川国际电视节“中国电视剧十佳女导演”奖。1996年，执导由
常晓阳主演的电视剧《黑脸汉子》。
2001年，执导古装剧《
文成公主》，该剧故事以松赞干布与文成公主和亲的事件为主线展开。2004年，执导民工剧《兄弟啊兄弟》。2006年，执导由
崔奕、
潘娟共同主演的战争剧《
羊城风暴》。2007年2月9日，执导的现实主义剧《
红旗渠的儿女们》首播，该剧由
陈思诚、
李芯逸、
段奕宏联合主演。
蔡晓晴在清新自然的风格之中，又往往更侧重于对思想内涵，对人物心理的探索。这使她有别于那种一味崇尚纪实、自然的导演风格，而更有自身的独特风格于质朴中见深沉。她属于“优质、高产”的电视剧女导演，她在审美意识与志趣上有着稳定与一贯性。她热情地关注着当代社会，关心青年的成长。 她创作的取材，多取自当代青年生活，她把焦点对准他们心灵世界的真、善、美。而且，她还有很强烈的政治意识与时代意识。她的作品并不属于通常所说的大题材，相反，大都属于伦理道德领域。她很善于从时代的大潮中吸取诗情，而且极其注意人物命运与时代，变迁的联系（《当代电视》评）。