清朝道光年间，蔡家沟隶属白一里。
明末清初，隶属大头会村。
民国七年，蔡家沟属四区枫栖村。
抗日战争时期，蔡家沟为行政村。
解放战争时期，蔡家沟属四区马蔡沟村。
1949年，蔡家沟属枫栖乡。
1958年，蔡家沟属红星人民公社。
1959年，师庄人民公社蔡家沟管理区。
1961年，成立蔡家沟生产大队。
1967年3月，，蔡家沟大队成立成立蔡家沟革命委员会。
1984年，成立蔡家沟村民委员会，归属老张湾乡管辖。
2001年，撤乡并镇后，老张湾乡和师庄乡合并为师庄乡，蔡家沟村委会归属师庄乡管辖，2019年行政村合并，南坡村民委员会，马赛沟村民委员会和蔡家沟村民委员会合并为蔡家沟村民委员会，归属师庄乡管辖。
隶属于蔡家沟村民委员会管辖至今。