蔡羽从小丧父，由母亲亲自教授读书。十二岁能操笔作文，富有奇气。稍长以后，便把家里的书都读完了。后师从王鏊。嘉靖十三年(1534)六十四岁获贡生，授南京翰林院孔目。三年后退休回西山，卒于东蔡故居，享年七十一岁，葬于谷堆山祖墓，文徵明为其作有墓志铭。蔡羽祠的《蔡九逵像赞碑》，赞其“少孤能文，华而不靡，秩卑望隆，士林仰跛”。吴门书派三家之一的王宠(字履吉)，早年即师事蔡羽。蔡羽主要活动于弘治、正德、嘉靖三朝，与著名的“吴门才子”祝允明、文徵明等人先后合并图册享誉世间。其书法尤以正、行书见长，他写字“以秃笔取劲，姿尽骨全”。李日华说他“行狎书遒，美有逸韵”，以晋唐为楷模，王宠曾到西山从他学书3年，深受教诲。蔡羽著有论书之作《书说》。
蔡羽传世真迹甚少，所以更显珍贵。目前所知，有北京故宫博物院藏明嘉靖十五年(1536年)行书《临解缙诗》、正德六年(1511年)楷书《保竹说卷》、《游金陵诗扇页》，南京博物院藏嘉靖十四年(1535)书《论书法语卷》(又名《书说》)，还有上海博物院藏行书扇面等。其中《书说》，既是一件珍贵的法书真迹，同时又是一篇论述古代书法的论文，主要论述“用笔”之道。他提出的“断”与“连”、“虚”与“实”、“疾”与“徐”、“奇”与“正”、“疏”与“密”、“华”与“秃”，在用笔时经常遇到的各种对立因素的处理原则，富有哲学的思辩。因此，陆时化《吴越所见书画录》称《书说》“隐括历代论书，参互执中， 申以己见，议正而道赅，句古而字奇。与欧阳 ‘八法’、过庭《书谱》并为不朽。”