在“文化大革命”中，蔡长元不满林彪、“四人帮”的倒行逆施。他虽然被免职不在一线工作，但仍关心党和国家的命运，关心军队的建设。粉碎“四人帮”后，蔡长元坚决拥护党的十一届三中全会以来的路线方针政策，积极要求工作。

1979年1月，蔡长元自愿到陕西省军区任政委。他坚持原则，勤奋工作，作风民主，团结同志，模范地贯彻军民关系，为加强地方经济建设，蔡长元积极献计献策，表现出较强的组织领导能力和丰富的工作经验，受到群众的好评，为大西北的团结作出了重要贡献。

1980年，蔡长元当选为党中央的十二大代表。

1983年11月，蔡长元自愿提前离职休养，并谢绝了进入北京任海军副司令员或进入兰州军区任副政委的调令。

1984年12月，蔡长元进京安置。

1988年7月，蔡长元被中央军委授予一级红星功勋荣誉章。

89年蔡长元十分忧国忧民，关心党和国家的命运，他还是一位颇有才华的诗人将军，作了一首诗：

《老马》

吾六十年如一日，

唯为人民尽血髓；

自古以来存老马，

为国仅必取长途!

苟利党国兴衰以，

岂因利害避免之!

拚将我苍头颅血，

誓把乾坤力挽回!

同时通过另一首词可以看到他的才华

《题赠吴先恩同志——忆长征》

壮哉万里染红路遥迢，云苍苍，天茫茫。军魂平天，亿旗猎猎红。愿我天下人翻身，正气立，扫尽去。忆草地忠魂何在？星沉帘，银盘净。凝望长安，思西北天地。捧一土掩同志魂，乱填字，四溢香。

1995年12月3日，蔡长元因脑溢血抢救无效于301医院逝世，享年78岁。

终其一生，蔡长元将军不论身处何地，身居何职，始终保持着纯粹革命军人的本色……

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