蔡东藩居于临江书舍（蔡东藩旧居），萧山临浦镇人。自幼聪颖好学，儿时阅读《资治通鉴》等史书，时人称为“神童”。光绪十七年（1891）中秀才。宣统元年（1909年）中省优贡生。1910年朝考以优入选，翌年春赴福建以知县候补。因不满官场恶习，月余托病回乡。辛亥革命后，应好友之邀，到上海会文堂新记书局任，修撰《高等小学论说文范》、《中等新论说文范》、《清史概论》等书。从1916年至1926年的十年间，蔡东藩写成历朝通俗通义。全书记述了从公元前221年到公元1920年间发生的重大历史事件和重要历史人物。该书在史料上遵循“以正史为经，务求确凿，以轶闻为纬，不尚虚诬”的原则，在体裁上突出“义以载事，即以道情”的特点，并且自写正文，自写批注，自写评述。在撰编《民国通俗演义》中，对清廷之腐败，予以抨击，其间曾收到恐吓信及 ，迫其修改，蔡不变初衷。又著有《西太后演义》又名《慈禧太后演义》，增订清初吕安世所著《二十四史演义》，其一生共著书13部，撰写700余万字，篇幅之巨堪称历史演义的奇迹，被誉为“一代史家，千秋神笔”。
蔡东藩兴趣广泛，学识渊博。除历史演义外，尚著有《留青别集》、《留青新集》、《客中消遣录》、《楹联大全》及诗集《风月吟稿》、《写忧草》等。在居乡期间，曾随岳父习医，写成《内科临症歌诀》4卷，并任临浦小学国语教师，后又设私塾授学。对语文教学提倡“学以致用”，力主革新。蔡东藩晚年生活艰辛，以行医、卖文为生。
蔡东藩写书的动机，与当时民族危亡的历史现状密不可分。以一己之长诉之史笔，以期用通俗演义的形式讲述中国历史，以此帮助国人从历史的启迪中寻找救亡图存的道路，正是他“书生报国”之意。正是因此，他才选择了首先写《清史通俗演义》，并从此一发而不可收。蔡东藩这套演义重史轻文，尽管略输文采，但却提供了一部浩瀚而通俗的中华通史，为普及中国历史知识做出了不可磨灭的贡献。
蔡东藩于1945年3月5日（日本投降前夕）逝世，享年六十九岁。