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。