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。