蔡襄出任福建路转运使时，奏减五代以来丁口税，并修建中国第一座海港大石桥万安桥（洛阳桥）。横跨泉州湾，全长三百六十丈，被茅以升称作“福建桥梁的状元”，在中国桥梁建筑史上有重要地位。它的建成，对福建经济、文化的发展起了重要的作用。

泉州是古代“海上丝绸之路”的起点。自唐后期起，泉州已成为中国重要的对外贸易港口。北宋时泉州港湾区帆墙林立，百舰争流，中外商贾荟集，各地货物集散。然而，万安渡成了福建南北经济、文化交流的极大障碍，交通问题远远适应不了经济发展的需要，因此，万安渡建桥成为十分紧迫的任务。

蔡襄等人先在江底沿着桥梁中线抛置了大量的大石块，形成一条横跨江底的矮石堤，作为桥墩的基址。然后用一排横、一排直的条石筑桥墩，这种石基的开创，是桥梁建筑史上的重大突破，近代称之为“筏型基础”。

他并种海蛎以固桥基，于桥上下两侧滩涂上，植石以附蛎，以减缓江流速度，使不致动摇桥墩两侧基础。被认为是世界上生物学运用于建筑上的先例。

桥成之后，蔡襄拟订了千古传诵的《万安桥记》并刻石立碑，它真实地记载了建桥情况和桥的规模。“渡实去海，去舟而徒，易危而安，民莫不利”。全文共150多字，文辞极优美，同时它又是中国书法史上颇为著名的书法珍品

蔡襄曾组织人马，从福州始沿途栽植树至泉州、漳州，计长700里。它既可防止水土流失，又可遮掩道路，使过往客商在炎日酷暑之时，免受骄阳曝晒之苦。它成为洛阳桥的配套工程，此即《宋史》本传所说的“植松七百里以庇道路”一事。

近一千年前的蔡襄已能注意到保持生态平衡，保护水土，确是高人一等。时人为此作诗赞之：“夹道松，夹道松，问谁栽之我蔡公，行人六月不知暑，千古万古摇清风。”

蔡襄在泉州积极组织群众抗旱，兴修水利，生产自救，在一定程度上减轻了百姓负担。嘉祐三年（1058年），适泉州一地春夏之交久旱不雨，他特地三次带领官员到泉州飞阳庙祈雨，自责干旱不稔，是“郡守不德之故”。还写下《乞雨题西方院（有序）》：“年年乞雨问山神，羞见耕耘陇上人。

太守自知才德薄，彼苍何事罪斯民。”他是以此举来劝告各僚属要关心民瘼，组织农民抗旱自救。不久恰好天降大雨，旱情解除，岁以大稔，王十朋因此赞他“爱民心有彼苍知”。

晋江龟湖塘可灌田数千亩。但是，沿塘百姓常为用水及管理维修堤岸等问题争吵、斗殴。加上土豪、无赖好事之徒插手搅浑，沿塘百姓冤冤相报，问题久而不能解决。

蔡襄深入民间，详为考察，为更好地保护这一水利工程，加强排涝抗旱作用，以利农耕，相应加强相邻各乡林、黄、苏、郑、吴、蔡六姓的联谊，特制定《龟湖塘规》（后世称为《先宋塘规》），使龟湖有法可依。

它明确规定六姓用水及管理维修问题，保证农田能及时得到灌溉。他在制定《龟湖塘规》时，按规定执行管禁，遇有重大违规者，则由陂首呈县府惩处。正因为有蔡襄的《龟湖塘规》在，龟湖塘维护了近千年，为濒湖农民流泽千余年。

据《晋江县志》载：“自蔡襄定塘规至明朝的五百年间，粮食产量往往二、三倍于他乡。”这是对泉州水利建设的贡献，后人因此为之立《德政碑》。