明崇禎十三年（1640年），蔡統(tǒng)宣興集建市，清康熙年間（1662-1722年），又名蔡家集，清乾隆三年（1738年）改為五圖，咸豐元年（1851）因廢黃河決口，造成水患，集市貿(mào)易從蔡老莊遷并義勇圩（距蔡集東北0.5千米，即現(xiàn)址）。
清光緒年間（1875-1908年），改為義勇市，后復(fù)稱蔡家集，1912年為義勇市，先后屬第七區(qū)、第一區(qū)，1941年屬楊集區(qū)，1949年屬楊集區(qū)蔡集鄉(xiāng)，1956年屬耿車區(qū)，1957年由蔡集鄉(xiāng)、楊集鄉(xiāng)組建新的蔡集鄉(xiāng)，1958年為蔡集公社，1984年為蔡集鄉(xiāng)，1999年為蔡集鎮(zhèn)。
2021年3月，將蔡集鎮(zhèn)劃歸宿城區(qū)管轄。