寺院北依黄土山坡，南依滔滔渭河，山下陇海铁路横贯东西。

据清乾隆34年《伏羌县志•周志》载：“蔡家寺创建于元顺帝至正年间”。该寺重修碑记载：明万历15年（1578年）重建大雄宝殿，清康熙37年（1689年）再次修缮。

蔡家寺依山而建，坐北朝南。从山脚至半山腰，营造有序，疏朗自然。山门为明次三间，采用单翘无峁五采斗拱。财神殿为楼阁式建筑。还有三国殿、菩萨楼、文昌阁、大雄宝殿、祖师殿、伽蓝殿、讲经堂等。三国殿内绘有三国题材的壁画120幅。寺内大小建筑30余处，均为清代所建。与甘谷其它古建不同的是全部建筑均采用悬山顶式建造，清代风格明显。