1924年6月，考入黄埔陆军军官学校第一期第四队学习步科。
蔡炳炎图片
1925年2月，广东革命政权发兵东征，讨伐陈炯明。时任军校教导二团二营六连连长，率部随右翼军出征，攻占淡水城10月，参加第二次东征，转战五华、兴宁、松口等地，参加了扫荡陈炯明残部的战斗。
1926年春，改任国民革命军第三师八团八连连长。同年7月，北伐战争开始。隶属于何应钦率领的第一军，编入东路军序列，从广东潮州、汕头一带出发，向盘踞福建的孙传芳军阀集团的周荫人部进攻。福建克复后，随部进入浙江，旋即转向江苏，参加会攻南京。
1928年初，改任第一军三师八团团长。同年秋，奉命调任第二师五旅十团团长。
1929年，又调往第四十五师二六八团任少将团长兼徐州警备司令。
1902年，蔡炳炎出生于合肥东郊胡浅村农民家庭。
1924年6月，蔡炳炎考入黄埔陆军军官学校第一期第四队学习步科。同年11月毕业，被分配到以黄埔军校学生为骨干组建的军校教导团
1925年2月，蔡炳炎任黄埔军校教导二团二营六连连长，率部随右翼军东征，
1926年春，任国民革命军第三师八团八连连长。
1927年7月9日，国民革命军誓师北伐。蔡炳炎在攻克永定、永泰等战斗中，因勇敢善战，晋升为第三师第八团副营长、营长，授中校军衔。同年，升任第九军教导大队上校主任。不久，调任国民党军总司令部补充第五团团长。
1928年，蔡炳炎改任第一军三师八团团长。同年秋，调任第二师五旅十团团长。
1929年，蔡炳炎任第四十五师二六八团少将团长兼徐州警备司令。
1932年，蔡炳炎调第一师参谋长兼开封警备司令，继调第十八军军部任参谋兼干部训练处副主任。同年，再调安徽省保安处任少将参谋长。
1933年，蔡炳炎升任安徽省保安处中将处长。1935年，调中央陆军经理处任少将处长。
1936年，蔡炳炎调第十八军六十七师二○一旅任少将旅长。
1937年8月13日，淞沪会战开始。蔡炳炎奉命率部5000人星夜驰援罗店一带守军。26日凌晨3时，督部向日军主力盘距的陆家宅冲击，英勇殉国。牺牲后，国民政府追赠其为陆军中将。
1985年，安徽省人民政府追认蔡炳炎为革命烈士。
1986年9月，合肥市人民政府拨款3万元，将蔡炳炎灵柩葬于合肥蜀山烈士陵园。
2004年9月7日，蔡炳炎将军铜像在合肥大蜀山文化陵园落成。
牺牲1937年8月24日，蔡炳炎奉命率部抵达罗店设防。入夜，部署初定，阵前即发现敌军。传令士兵不得妄动。待敌接近阵地约50米，乃一声令下，猛烈开火，继以刺刀冲杀，全歼来犯日军。25日晨，以一团兵力，向占据陆家宅的日军第十一师团出击，攻占其前沿阵地。后因日军援兵疯狂反扑，所部死伤惨重。中午12时，亲率一营兵力在陆家宅与日军反复冲杀。激战中身中数弹，壮烈殉国。时年35岁。
1985年，安徽省人民政府追认其为革命烈士。
1986年，其灵柩迁葬于合肥市，安徽省暨合肥市党政领导与民主党派、群众团体及黄埔军校同学会等共100余人参加了迁葬仪式。?
两封家书蔡炳炎的妻子赵志学接到丈夫牺牲的噩耗，悲痛万分，即与长女慕兰前往罗店前线接灵运回安徽。途径南京、芜湖、合肥等地时，当地人民均举行隆重的公祭。
50多年过去了，如今安徽省人民政府已追认蔡炳炎为革命烈士。他的灵柩移葬于合肥烈士陵园。年届八秩的赵志学叶落归根，自美国返回大陆定居。她通过合肥市政协把珍藏了半个世纪的蔡炳炎的两封家书献给了国家。两封家书全文如下：
这两封家书，用绫裱好，原来珍藏在美国新奥尔良市。赵志学女士把它捐献给国家后，已于1987年7月7日送到北京。现由北京中国革命博物馆收藏。?
后世纪念牺牲后，国民政府追赠其为陆军中将。1985年，安徽省人民政府追认其为革命烈士，合肥市人民政府重修烈士墓，以志纪念。
蔡炳炎烈士墓志铭，蔡君炳炎（1902一1937），宇系宜，祖居合肥东郊，父母业农。君少聪颖，勤奋；好学，卓荦有成，毕业于黄埔军校一期及陆军大学特别班一期。参加东征北伐，卓建功勋，历任排连营团长、师参谋长、徐州警备司令、中将保安处长、旅长等职。一九三七年八·一三淞沪抗战，军仨是陆军第十八军二O一旅旅长。目睹日寇入侵，国势垂危，义愤填庸，请缨抗敌，率锐旅千常州星夜驰沪，参加罗店保卫战，初战告捷。该敌援兵骤增，众殊巨，君临危不惧，率余部冲向敌阵，饮弹殉国，时年三十六岁。抗日战争胜利后国民政府明令褒扬。安徽省人民政府一九八五年认为为革命烈士。翌年合肥市人民政府为君奠墓于蜀山烈士陵园。勒石为碑，铭曰：
少怀壮志才识超群东征北伐屡建功勋
抗倭救国喋血淞沪?江淮俊杰黄埔精英
蜀陵长眠青史垂名·（海平撰）?
2014年9月1日，被列入民政部公布的第一批300名著名抗日英烈和英雄群体名录。
