后来，夏军复来犯诸寨，环州、庆州兵不能御，蔡挺遣张玉率万人去解围，又讨平庆州军变，熙宁四年（1071年），进龙图阁直学士，获赐手诏：“庆州兵叛，不至猖獗，泾原之力也。”
同年，韩绛奏：他先前去渭州与蔡挺商议边境军情，说到环、庆兵寡弱，应分别增兵三五千人，再调东兵二万于同、耀州、河中凤翔府，按粮草所在地分别屯扎；蔡挺愿亲自将邠、宁州经营为四路行营驻军之所，不领逐路公事，只兼提举城池守备，及用于应援的出战兵马，侦察敌军是否聚集，如一路被来犯，就领所率军二万或从邻路追回士兵赶来，与本路兵一同出战，汉、蕃兵会合，分守要害，令诸城寨清野坚壁，乘敌军疲惰就袭击，此法比庆历以前陕西增兵数更少，也更节约和易办。
韩绛说完蔡挺的方略，认为蔡挺真的有才谋，处置一路边事，训练抚遏，恩威并行，观其策画也竭忠尽力，希望朝廷召蔡挺入朝；但王安石认为一旦边事专委于蔡挺，则蔡挺肯定会偏心自己一路，于其他诸路不利。于是无果。权陕西都转运使谢景温奏称蔡挺曾知庆州，抚御得宜，泾原士马完整，威声已振，建议让蔡挺复任庆州，朝廷可高枕无忧，蔡挺是消除兵变的不二人选；王安石又反对，认为庆州士兵人心未定，一旦换主更加人心惶惶。于是又无果。
蔡挺上言新知泾州刘涣先前知此泾州时就贪残不公，军民怨苦，如今听闻刘涣又来就任，无不忧惧，请求罢免刘涣而另外选择称职者。诏刘涣改知澶州。
河中府请求指挥训练军马衣甲。神宗批道：令曾公亮负责，如近处州军不足，就于邠、泾等州取兵，如又不足，令蔡挺负责，且蔡挺近日奏已置办器甲，蔡挺本路支用必然有余。
宋神宗曾在召对陕西转运副使张诜时说：“朕未识卿，每次看阅奏章时，只有卿与蔡挺有所论请，使人了然。不久当任你为帅。”
熙宁五年（1072年），蔡挺上言：“泾原勇敢三百四十四人，久不练习，徒有虚名。臣委二将领每季一点阅，观察其骑射，补有功者以为队长，募曾历战阵的极塞博军子弟补阙。增募熟户蕃部以为“蕃勇敢”，共一千三百八十人，骑一千一百九十四匹，挽弓一石，驰逐击刺如法。其有功者受勇敢下等俸禄，其余一旦被调发，则每人给俸禄三百，多给刍粮。”诏诸路按蔡挺所言推行。
王安石奏请减少戍卒，冯京奏称边疆守臣中只有蔡挺奏请减少戍卒。这一次，王安石可算顺了蔡挺
蔡挺上言：“西事定，宜罢三将训练万五千军马。”王安石、神宗、文彦博都赞成，神宗于是令罢两将，留河中一将。
蔡挺虽然在边境怎么玩怎么有，但并非心甘情愿把自己的青春都奉献在边疆，时间长了，他也不甘心，觉得自己吃了亏。他写了一首《喜迁莺·霜天秋晓》：
“霜天秋晓，正紫塞故垒，黄云衰草。汉马嘶风，边鸿叫月，陇上铁衣寒早。剑歌骑曲悲壮，尽道君恩须报。塞垣乐，尽櫜鞬锦领，山西年少。
谈笑。刁斗静，烽火一把，时送平安耗。圣主忧边，威怀遐远，骄虏尚宽天讨。岁华向晚愁思，谁念玉关人老？太平也，且欢娱，莫惜金樽频倒。”
并且借宦官来视察的机会，让戏子们把自己的这首词传唱回去，果然从皇宫中传到了整个京城。宋神宗便知道了他的心思，对吕公弼说蔡挺思归了。一说蔡挺和曾公亮结亲，走了后门。
但是吕公弼熙宁三年（1070年）就已经罢相了，所以神宗恐怕是拖了两年。
总之，蔡挺回京了，当了枢密副使；其子大理寺丞蔡天申被任为西京察访，以南资福院为行台，仗着父亲的势力，擅自作威作福，震动一路。
神宗对王安石说：“听蔡挺之言，义勇已胜东军，只是不及土兵罢了。”王安石说：“要胜过土兵有何难？陛下且督责诸路，令教义勇，到年末遣使巡按，各具所试武艺帐奏，就可见诸路勤怠精粗了。”
蔡挺回京了，就可以和神宗面对面了。神宗诏蔡挺先献上教阅阵图。蔡挺请求由殿前马步军、诸路总管司按职位给诸军发粮食，一般军分一个州，不足的由邻近州安排，获准。知庆州王广渊上言请求让鲜于师中经营宋夏边境的浪斡、臧嵬部落的新开耕地，文彦博、冯京、吴充为此去问蔡挺，蔡挺说地已经耕了，之前买下的地都不可以种了，只是有名分而已。神宗问此事时说蔡挺必知明细，蔡挺答自己离开庆州后，浪斡部才归宋，他听闻官买的地不堪耕作，耕作的都是蕃人的地。王安石认为蔡挺所知止于传闻，可派鲜于师中查验。蔡挺认为应该先定宋夏疆界，这些争议地区有数个山寨，是必争之地。最后神宗委王广渊处理此事，王安石也认为不需要再派鲜于师中，最后这些地区被退给西夏。
神宗曾将斩马刀装在匣子里给蔡挺看，镡（古代剑身与剑柄连接处突出的部分）长尺余，刃三尺余，刀首为大环，蔡挺说它制作精良便于击打，是战争利器；于是神宗命宦官领工匠造数万口赐给边臣。宋神宗问蔡挺泾原训兵之法，召部将问对于崇政殿，以为善，下令诸郡以为常法。
枢密院吏李评曾因擅改蔡挺文字被神宗严厉训诫，申诉称自己不知道蔡挺已经拟定了才改数十字，认卤莽之罪，神宗令枢密院免其罪，王安石反对，认为奏章上有枢密院使副押字，李评如何不知，而且李评改蔡挺文字也不是第一次擅自改动文字了。于是李评被贬。
奄东熟户久不顺命，不听招呼，管勾秦凤缘边安抚司王韶遣权通远军都监王存等破之，秦凤路经略司上报为他们求赏，王安石认为应该厚赏，文彦博认为打族帐不应该用军功赏格，神宗说赏赐无常，轻重视功而定。蔡挺说：“和捉贼相比赏赐不算厚，以此比捉贼，则其功劳岂不过于捉贼吗？”神宗说：“王中正言说洮河以西未有朝廷明降指挥许招纳。”蔡挺说：“乘今机会，破竹之势，正可厚以金帛、官职招纳，然王韶新败，不敢放开手脚谋划，需要朝廷谕意。”神宗于是令中书、密院谕意。
王安石依然厌恶李评，继续弹劾他擅改文字，神宗虽然庇护李评，仍令李评不再管
王韶声言蕃部蒙罗角抢夺西域般擦，又不肯内附，请求讨伐。文彦博反对，王安石认为只要对方内附就可以不再讨伐，蔡挺也认为不宜数次诛讨新依附者，必致其惊疑。神宗默然。
神宗要给权秦凤路钤辖、阁门通事舍人高遵裕加职名，说高遵裕想要御带，文彦博说只有总管才能有御带，蔡挺说：“这是要为将来任他为总管打下基础，总管就是管军的。”最后神宗赐高遵裕御带。
知雄州张利一被弹劾，神宗问谁可代之，王安石说皇城使、端州团练使、枢密副都承旨李绶可使。神宗不认可，吴充说：“李绶曾与安石同官。”王安石说：“他与臣及蔡挺同官，虽多顾惜人情，然武臣中如绶者亦少。”于是神宗折中，改用知代州冯行己知雄州，以李绶知代州。
蔡挺奏称泾原路彻底清查典买番部、陇山土地及勾当官吏等。神宗赏赐相关官吏。
神宗怀疑郑州废置不妥，蔡挺说：“人们害怕保甲上番，故害怕隶属畿县罢了。”不久复设郑州。
蔡挺上言王韶经制洮河，宜止杀招降，但神宗认为强寇必须讨平。雄州报称契丹巡马又过河。枢密院以为必将夺取雄州口铺之地，蔡挺认为应该先辨明敌情，必须由契丹使者说谕，担心契丹有深谋。王安石认为契丹不可能劳师动众只为了一口
雄州说契丹欲发兵来立口铺，文彦博、蔡挺等想等其来了再拆。神宗担心契丹不肯罢休，就需要用兵，蔡挺说：“不得已须用兵。”李舜举上言契丹无意立口铺，并说到乡巡弓手扰害百姓，归罪于张利一，但罢撤乡巡弓手必须和契丹商议。蔡挺认为先前张利一失察导致赵用擅自入契丹境内，是契丹占理；如今宋朝占理，契丹未必肯来商议。于是张利一又被贬为皇城使、达州刺史、卫州钤辖。
神宗对宰相们说：“王韶初经制镇洮，异议纷更之际，只有高遵裕（时任西上阁门使、荣州刺史）能协力，想给他一个都钤辖的名目，如何？”王安石说：“即使给权总管也无害。”蔡挺说：“若如此，即当罢知通远军，自古以来没有总管离开帅府知军州的。”神宗和王安石认为无妨，以高遵裕知通远军兼权熙河路总管。
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