自幼酷爱文艺，曾是中央电视台银河少年合唱团的演员。虽然父亲是大学教授，母亲是主任医师，但蔡明在舞蹈、唱歌方面却很有天分，从幼儿园开始便是文艺骨干。上小学四年级时，北京电影制片厂为筹拍《海霞》在全国选“小海霞”，蔡明幸运地成为候选人之一。初中毕业后，在父亲的支持下，蔡明进入了北影厂演员剧团。

1973年被著名导演谢铁骊选中在影片《海霞》中饰演童年海霞，因表演真切自然，不加雕饰，很好地表现出小海霞活泼可爱，嫉恶如仇的性格，受到观众喜爱。1976年蔡明到北京电影制片厂演员剧团工作，成为当时北影厂年龄最小的演员。同年到北京电影学院表演班学习，两年毕业后回厂。

1980年在影片《戴手铐的旅客》中饰演女扮男装的魏小明，把魏小明纯真可爱、同情弱者、男孩子气十足的性格表现得活灵活现，表演获得成功。成年以后的蔡明曾在《印有金锚的飘带》《生财有道》《泪洒姑苏》等影片中饰演一系列栩栩如生的人物形象，她因为饰演了多个悲剧角色而被认为是一个非常有前途的悲剧演员。八十年代后期，蔡明改变戏路，先是在众多电视小品中饰演了一个个幽默滑稽的喜剧人物，成为中央电视台一年一度的春节联欢晚会的必备明星，蔡明由电影表演起步，却因电视小品表演红遍华夏。走红之后的蔡明重返银幕，由悲剧演员变为喜剧演员。

1989年在影片《倒蛋部队》中饰演一个热情直率的农村女青年形象，表演细腻传神，惟妙惟肖，颇受好评。

1990年在影片《恋爱角》中饰演一个爱情失意，无病呻吟的大龄女青年，很巧妙地把喜剧因素运用到生活中，毫无夸张做作之感，表演非常成功。

1991年蔡明在著名导演陈国星执导的影片《离婚大战》中饰演庸俗、浅薄但不失可爱的小歌星英子，在表演上又有了进一步的提高。蔡明的表演朴实自然，有很强的可塑性，她戏路很宽，既是一个优秀的悲剧演员，也是一个优秀的喜剧演员。除电影、电视小品创作外，她还参加多部电视剧的拍摄，如她曾主演大型情景喜剧《单身家庭》。此外，她还曾为大量影视译制片、动画片配音，是一个多才多艺的演员。

2009年大年初二，由蔡明主演的电视剧《眼花缭乱》在BTV全国首播。在《眼花缭乱》中，蔡明扮演了美籍华人温迪。并与老搭档郭达在电视剧中首度携手合作。