蔡元培子女甚，但他每子女钟爱备至，悉培养，但又主张因才施教，由展，故才，国社了贡献。蔡元培的一位朋友曾说，现在做官的人，让子弟法律；政治，将做官；蔡元培先生却让子女农、工。
王昭夫人所生子蔡无忌，留法国习农与畜牧兽医。回国在中央等处任教，认中国的农业问题最重。他不仅讲农，从与此相关的畜牧兽医工。蔡元培在香港知无忌患十二指肠病，就在香港购买进口药，托人带给无忌。建国，蔡无忌任外贸易部商品检验总局副局长、顾问，是中国民主同盟盟员，曾任全国人代表、全国政协委员，1980年4日病逝，享年82岁。
黄仲玉所生长女威廉，幼喜绘画，有术才，曾两次随父母赴欧洲，受西方艺术的熏陶。1923年先在比利布鲁塞尔术校习，进法国昂术校油画。1927年冬回国，次年任国立西湖艺术院油画系教授。威廉与留法生林文铮结婚。1939年5月5日，威廉在昆明因产患猩红热逝世。年仅35岁。周夫人此噩耗，饮泣数夜，恐蔡先生伤瞒着。，蔡元培从昆明寄的报纸蔡威廉女士遗展览特刊，方知爱女已不在人世，精神受沉重打击，写了哀长女威廉文，寄托无尽的哀思。
黄仲玉所生子柏龄先在比利习机械工程，法国研究磁，取法国国博士位。因与一位法国科、一位国科共同首次现反铁磁现象，获法国国科院的银质奖章。蔡元培在香港，因长间有收柏龄的信，曾托中国驻法使馆探询，并托友李石曾先生访寻。柏龄长期侨居法国，娶法籍女子妻，但始终保持中国国籍。1950年，蔡柏龄担任法国原子委员的回旋加速器的磁体设计工。周恩总理曾次争取他回国未功。蔡柏龄退休曾几次回国，参加国庆观礼各纪念活动，1993年1月在法国巴黎病逝，享年87岁。
蔡元培与周峻夫人育有一女二男，生在海，长女睟盎，二子怀新，三子英。蔡元培子女取名含有深意。长女生，住门有一所法国主教办的名若安·达克的校。若安·达克通译贞德，是法国的民族女英雄，因兵抗击英国侵略者，遭火焚英勇牺牲。蔡元培取《孟子》中“脺见面，盎背”一句中的“脺盎”两字，与“若安”谐音，希望长女向女英雄习。怀新的名字取陶渊明的诗句“良苗亦怀新”义。英的名字《世说新语》中“其人磊砢英”。
蔡元培是一位温文尔雅的长辈，年幼的子女同亲密朋友。1935年南京，蔡元培在一封书中写：“你每人送我一张画，我很宝贵。我祝你活泼长进，与盎儿所画朝日及鲜花一；祝你动静均宜，与新儿所画飞机与建筑一；祝你康健英挺，与儿所画马一。”蔡元培深信育陶冶人的高尚情操，培养优良品德，子女喜必定鼓励。蔡睟盎喜爱音乐，蔡元培夫妇就让一位俄罗斯女教师习钢琴；有钢琴，平就丁燮林先生练琴。香港，周峻夫人50港元买了一架旧钢琴。怀新有书画专长，蔡元培就叫怀新临魏碑习字。英喜爱绘画，尤爱画马，曾按陆游一句“细雨骑驴人剑门”的诗意画了一幅画，蔡元培非常赞赏，拿着他的画给刘海粟先生，问他：“你我的儿子是否有点才气？”1937年，蔡元培南京买回三本精的纪念册，并分别题词寄予希望。给睟盎的题词是：“智者不惑，仁者不忧，勇者不惧。”给怀新的题词是：“富贵不，贫贱不移，威武不屈。”给英的题词是：“近乎智，力行近乎仁，知耻近乎勇。”