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。

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。

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、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。