蔡文桐教授长期从事并行与分布式仿真及并行与分布式系统程序设计领域的研究。近期的研究方向包括并行与分布式仿真/虚拟化环境的系统支撑及大规模复杂系统的建模与仿真。蔡教授在这些领域的顶级期刊及国际会议上已发表了近三百篇学术论文。蔡教授在国际学术界的声望还体现在近年来有十二篇论文获得本领域国际学术会议最佳论文奖。他在这些领域与新加坡工业界和研究机构也有着紧密的合作。他目前担任高性能计算领域顶级期刊Future Generation Computer Systems的编委，建模和仿真领域顶级期刊ACM Transactions on Modeling and Computer Simulation的副编委，和Journal of Simulation的编委。此外，蔡教授还组织过很多国际学术会议和研讨会，曾担任多个大会主席(包括：ACM SIGSIM PADS’17, SIMUTools’16, and IEEE/ACM DS-RT’15).