蔡堂镇历史悠久，明洪武年间有蔡、权、许三姓来次定居，各立村名为蔡堂、权庄、许胡同。
因蔡氏人众，以蔡堂为统一村名沿用至今。
清初设保，分为辛羊、孔家集、安家溜等保。
1929-1933年全县划区设镇，三区驻辛羊庙。
1938年10月，单县成立第一个抗日民主政权—辛羊区抗日区政府。
1941年新建蔡堂区。
1946年划归砀山县，11月归华砀县。
1947年11月又划回砀山县。
1949年2月划归单虞县。
1949年建国后，复归单县五区，区公所驻蔡堂。
1958年4月，撤区并乡，设蔡堂乡。
1958年9月成立东风人民公社（驻蔡堂），次年1月改称蔡堂人民公社。
1984年2月，蔡堂公社改称蔡堂镇，同时划出36个自然村组成孔集乡。
2001年2月，原孔集乡并入蔡堂镇至今。