新蔡镇位于濉溪县北部,距县城11千米。烈(山)蔡(里)、蔡(里)夹(沟)公路过境。1992年新安与蔡里两乡合并设立新蔡镇。1997年,面积92平方千米,人口4.1万,辖新北、新南、土型、王庄、花庄、宁山、蔡里、化楼、宋庄、塔山、南庄、青谷、蒋疃、尚高、沟西15个村委会。2004年划归烈山区管辖,全镇总面积90平方千米,总人口4.5万人,辖15个村。
2006年3月8日,淮北市进行了行政区划重大调整,包括撤消烈山镇、新蔡镇,以原新蔡镇和原烈山镇的吴山口村、烈山村、宋庄村、土楼村的行政区域设立新的烈山镇。