蔡明父親是大學(xué)教授，母親是主任醫(yī)師，她自幼酷愛文藝，曾是中央電視臺(tái)銀河少年合唱團(tuán)的演員。上小學(xué)四年級(jí)時(shí)，北京電影制片廠為籌拍《海霞》在全國選“小海霞”，蔡明成為候選人之一。初中畢業(yè)后，在父親的支持下，蔡明進(jìn)入了北影廠演員劇團(tuán)。
1973年蔡明被導(dǎo)演謝鐵驪選中在影片《海霞》中飾演童年海霞。1976年蔡明到北京電影制片廠演員劇團(tuán)工作，成為當(dāng)時(shí)北影廠年齡最小的演員。同年到北京電影學(xué)院表演班學(xué)習(xí)，兩年畢業(yè)后回廠。
1980年，在影片《戴手銬的旅客》中飾演女扮男裝的魏小明。
1989年，在影片《倒蛋部隊(duì)》中飾演一個(gè)農(nóng)村女青年。
1990年，在影片《戀愛角》中飾演一個(gè)愛情失意的大齡女青年。蔡明的第一個(gè)小品叫《普拉尼特的長發(fā)》，與陳佩斯、朱時(shí)茂合演，1990年在北京臺(tái)亮相。
1991年，蔡明首次登上央視春節(jié)聯(lián)歡晚會(huì)舞臺(tái)，與鞏漢林合作表演了小品《陌生人》，一舉成名。同年在導(dǎo)演陳國星執(zhí)導(dǎo)的影片《離婚大戰(zhàn)》中飾小歌星英子。
1992年，蔡明開始與郭達(dá)搭檔。他們在春節(jié)聯(lián)歡晚會(huì)表演了小品《黃土地》，被稱為小品中的經(jīng)典，同時(shí)也奠定了他們成為黃金搭檔的基礎(chǔ)。
2000年，蔡明在電視劇《閑人馬大姐》中飾演馬大姐，該角色成為蔡明飾演的經(jīng)典角色之一。同年獲得《中國大眾電視》老百姓最喜愛影視明星等榮譽(yù)稱號(hào)。
2007年，蔡明以國家一級(jí)演員身份兩次擔(dān)任中央電視臺(tái)電視小品大賽評委。
2009年大年初二，由蔡明主演的電視劇《眼花繚亂》在BTV全國首播。在《眼花繚亂》中，蔡明扮演了美籍華人溫迪。并與老搭檔郭達(dá)在電視劇中首度攜手合作。
2012年2月4日，廖昌永和蔡明組合演繹了歌曲《因?yàn)閻矍椤贰?013年2月6日晚，參加央視元宵晚會(huì)，蔡明與潘長江再度搭檔，翻唱了《風(fēng)吹麥浪》。
截至2014年，蔡明已22次登上央視春晚舞臺(tái)表演小品。
2015年2月18日，蔡明將第23次登上央視春晚，與潘長江、穆雪峰一起表演小品《車站奇遇》。