蔡襄为官三十余年,不仅政绩显著,在科学文化方面也作出重大贡献,曾撰《荔枝谱》一卷、《茶录》二卷(或作一卷),是世界上最早介绍荔枝的专著。他所创制“小龙团”茶,品质较“龙凤茶”更精。
蔡襄在当时,除了精心制作了“小团茶”,使建茶一步登天驰名全国外,又鉴于陆羽的《茶经》,未能把闽产指出,使建茶淹没不彰;而丁谓所著的《茶图》,仅论及采制,没有说明烹试的方法,于是,蔡襄将他自己的研究心得,撰写成《茶录》一书,共二篇,800多字。上篇论茶,下篇论茶器,都属于烹试的方法。凭他丰富的经验,独特的见解,再配以当世优秀的书法,使这一著作,堪称“稀世奇珍,永垂不朽”。宋代建茶能名垂天下,与蔡襄的提倡和推荐是分不开的。据说,当时论茶者,没人敢在蔡襄面前发言,恐班门弄斧,自讨没趣。《茶录》除了上进给皇帝鉴赏外,还勒石以传后世。这不但对福建茶业的发展起了很大的促进作用,而且对日本具有美学艺术的“茶道”和世界茶业的发展产生了极大的影响。十七世纪初,中国茶叶输入欧洲及其它地区,成为世界三大饮料之一,并且有日渐风靡之势。蔡襄的《茶录》,对福建茶业的发展,起了巨大的推动作用。前人评曰:“建茶所以名垂天下,由公(蔡襄)也。”
蔡襄精于书法,学虞世南、颜真卿,并取法晋人。正楷端重沉着,行书温淳婉媚,草书参用飞白法,为“宋四家”之一。传世碑刻有《万安桥记》,书迹有《书谢赐卿御书诗》和书札诗稿等。
他著有诗词370首,诗文清妙;奏议64篇,杂文584篇,收入《蔡忠惠公文集》(共三十六卷,另有《别纪》十卷)。另有《龙寿丹记》(此书有五朝小说本)、《蔡忠惠奏议》十卷、《蔡襄治平会计录》六卷、《墨谱》一卷、《茶果》一卷、《荔枝故事》一卷、《讲〈春秋〉〈左传〉疏》一篇、《蔡莆阳诗》六卷、《蔡忠惠诗集全编》四卷、《蔡忠惠诗集全编》二卷(《别纪补遗》二卷)、《蔡福州外纪》十卷、《蔡端明别纪》十二卷(也有十卷、一卷)、《蔡忠惠公别纪补遗》等不同版本,已佚失不少。