蔡素屏1897年出生于广东省海丰县一户富商之家。从小没上过学校。1912年，在长辈的主持下，与彭湃结为夫妻。
婚后，彭湃教她识字，讲妇女要争取解放的道理，鼓励她挣脱封建枷锁，求得自身解放。在彭湃的影响下，蔡素屏扔掉了缠足的绷布和小鞋，开始到私塾读书，并最终走上了革命的道路。
1922年夏，彭湃开始到农村去宣传发动农民，组织农会。为了方便彭湃开展工作，在蔡素屏的支持下，他们夫妻俩迁出高门大院的住宅，到原堆放杂物的小屋（后改名为“得趣书室”成为农运活动的中心）去住。
1922年底，彭湃几兄弟分了家，彭湃决定将分得的田契分给佃户，蔡素屏欣然同意，并鼓励说，“这样做，农民就会更加拥护农会了”。佃户有顾虑不敢要田契，蔡素屏又支持彭湃当众烧毁田契，燃烧田契的火焰，使海丰的农会更迅速地发展。
蔡素屏支持彭湃和农友们搞革命的同时，自己也逐渐参加一些革命活动，主动跟着彭湃深入农村开展宣传工作。
蔡素屏故居
变卖家产，支持革命事业
1923年1月，海丰县总农会成立，县总农会派蔡素屏到赤山乡发动妇女加入农会。为解决农会的活动经费，蔡素屏变卖随嫁的金银首饰作为活动经费。
“七五农潮”发生后，杨其珊等农会干部被捕入狱，蔡素屏天天跑监狱为农友们送饭，坚持了四个多月。
1925年5月10日，广东妇女解放协会在广州正式成立，掀起了中国国民革命时期妇女解放运动的序幕。6月7日，海丰县妇女解放协会成立，带动海丰进步妇女参加社会运动。
1926年2月，蔡素屏加入中国共产党，负责到海丰县南丰、民生、华民三间布厂开展女工工作，她日夜与女工们在一起，教育女工组织起来自己解放自己，并和女工到荣港、鹿境、东芴等农村发动妇女参加农会。
1927年11月，海陆丰苏维埃政府成立，妇女解放协会恢复活动，蔡素屏被选为海丰县妇女解放协会执委。
1928年3月，国民党反动派进攻海陆丰革命根据地，到处捕杀革命志士。蔡素屏随海陆丰苏维埃政府撤退到公平山区，转入地下斗争。
撤退到公平后，时局越来越紧张，蔡素屏的家婆周凤劝她前往澳门躲避，但已怀孕的蔡素屏坚定地回答:“我有任务在身，就是牺牲，也不能离开海丰。”
1928年7月，蔡素屏在公平山区刚生下三儿子彭洪，就碰到敌人到革命乡村清乡。在群众的掩护下，蔡素屏和婆婆抱着孩子掩蔽在山中一片茂密的荆棘丛中，躲过了敌人的捕杀。敌人撤离后，蔡素屏就把刚出生的孩子交给婆婆，送到桥东村李如碧大娘家抚养，自己则转移到其他村继续坚持战斗。
1928年9月19日，因叛徒告密，蔡素屏在公平平岗乡被反动民团围捕，即日被押送到海丰县城国民党监狱。狱中，敌人要求蔡素屏登报宣布脱离彭湃和共产党，而她的心中点着一盏道义的明灯，任凭狂风暴雨吹打而不灭。9月21日，蔡素屏被送往县城老车头刑场枪决，壮烈牺牲，时年31岁。