西汉,新蔡西部地区划归新置安成县(今平舆南),西南部地区划归新置归德县(今佛阁寺一带)慎县(今正阳北),南部划归新置新息县(今息县),东南部划归新置期思县(今淮滨县),北部划归新置鲖阳县(今临泉)。东汉时东部地区划归新置原鹿县(今阜南),新蔡境域只限城区延伸区,面积相应较小。
隋开皇十六年,于县北置舒城县,大业初澺水、舒城并入新蔡。
明洪武四年,新蔡复置为县,其疆域“东与凤阳之颍州,北与开封之项城,东北与开封之沈丘(今临泉),西与汝阳(今汝南)、南与息县、东南与固始接壤,广一百里,袤七十里"。西至汝宁府汝阳县界(今平舆万金店)30公里,北至韩家集北项城县界22.5公里,东北至沈丘县界(今临泉瓦店)25公里,南至息县岗里北8公里,西南至真阳县(今正阳)汝南埠25公里,东至颍州界(今临泉)艾亭25公里。
民国37年(1948年)以后,新蔡县边界变化频繁。1948年2月下旬,中共豫皖苏分局四地委(行署)根据革命斗争需要,先后将新蔡县属李桥、弥陀寺、龙口、韩集、棠村、化庄六个乡镇全部、野里乡大部、杨庄户乡北部及孙召乡洪河以北地区划归新设的泉南县,顿岗乡全部、涧头乡东部和杨庄户乡大部地区划归临泉县,陈店以西以南及河坞以西地区划归新设的汝正县,河坞、关津以南以东及练村以南以西地区划归新设新息县,其余地区仍为新蔡县。3月中旬,豫皖苏分局设立第八地委(行署),辖汝南、正阳、息县、新蔡西北部地区及汝正、新息等县。4月中旬,八专署以新蔡县城及以西以北地区设置新蔡县,四专署所辖新蔡县属的城关、关津、崇德3区划归八专署所属新蔡县,境内两个新蔡县同时并存,成为新蔡几千年历史上的特例和传说。
民国38年2月,两个新蔡县合并,三个临时县撤销归属原县所辖,并对新蔡与正阳、原汝南、息县和安徽临泉的边界作适当调整,其中上述4个县房庄、童庄、金庄、梅庄等174个村庄分别划入新蔡,将新蔡东北部、北部、西北部、西部和东南部蒋庄,杜庄、小李庄等66个村庄分别划入今平舆、淮滨和临泉管辖。现行政辖区较民国扩大约95平方公里,呈扁圆菱状,形似王冠。