乱连年，没有保存原稿，均由其女蔡琰凭借惊人记忆力默写而出。
蔡邕生平喜藏书，多至万余卷，晚年将藏书载数车赠送王粲后，家存藏书还有四千多卷。蔡邕散文长于碑记，工整黄雅，多用排偶，旧时颇受推重。
蔡邕又精于书法，擅篆、隶书，尤以隶书造诣最深，其字结构严整，点画俯仰，体法多变。有蔡邕“书骨气洞达，爽爽有神力”的评价。灵帝命工匠修理鸿都门（东汉时称皇家藏书之所为鸿都），工匠用扫帚蘸白石灰粉在墙上写字，蔡邕从中受到启发而创造了“飞白书”。这种书体，笔画中丝丝露白，似用枯笔写成，为一种独特的书体，对后世影响甚大。《书断》评论蔡邕飞白书时说“飞白妙有绝伦，动合神功”。
蔡邕亦通经学，熹平四年（一七五年）有感于经籍距圣人著述时间久远，文字错误颇多，被俗儒牵强附会，贻误学子，于是与五官中郎将堂溪典、光禄大夫杨赐、谏议大夫马日磾等人，奏请正定《六经》文字，灵帝予以批准。蔡邕便亲自用红笔写在碑上，让刻工刻好立在太学门外，这就是中国第一部石经“熹平石经”（又称汉石经、一体石经）。碑新立时，来观看及摹写者众多，一天之内，车子就有一千多辆，街道也因此堵塞。后来儒者学生，都以此为标准经文。
蔡邕还擅长音乐，精通音律。在陈留家乡，有个邻居准备酒菜请他赴宴。他刚到门口，便听到一股暗含杀气的琴声传出。蔡邕惧怕，转身而回。请他的人告诉宴客主人：“蔡先生刚来，到门口就走了。”蔡邕向来被乡里人尊崇，主人感到非常奇怪，连忙追赶上蔡邕，问起至门不入的原因。
蔡邕说：“吾平日和
十应催诏蔡邕官升三阶，讨奸贼曹操檄召诸候(2/10)