2016年，出演喜剧片《老公学院》 ；同年，主演悬疑喜剧片《吐槽公司》 。2017年2月24日，与秦晓飞、周煦泽等合作出演的古装轻喜剧《太子快跑》在爱奇艺播出，饰演身手不凡的剑客碧池 ；10月13日，参演的喜剧片《野蛮囧妃2：迷雾重重》播映，在片中饰演英武国太子宁云龙 ；11月1日，与宗峰岩 ，张延斌等联袂主演的古装武侠片《八侍卫之英雄崛起》在爱奇艺上线，饰演佞臣煊赫 。

2018年4月21日，主演的古装武侠片《八侍卫》系列第二部《八侍卫之王者天下》上线 ；6月28日，出演的青春校园剧《快把我哥带走》在腾讯视频播出 ；11月23日，与房飞霖、陈昊明等共同出演的奇幻喜剧《拜托了废柴》在搜狐视频、芒果TV播出。

2019年1月17日，与徐开骋、王双等合作出演的青春爱情剧《奈何boss要娶我》在搜狐视频和芒果TV联合播出，他在剧中饰演夏林的前男友赵嘉言 ；4月15日，出演的青春校园剧《你好，对方辩友》在芒果TV播出 ；5月5日，主演的古装武侠片《八侍卫》系列第三部《八侍卫之逆转乾坤》上线 。

2020年4月10日，与宋伊人、张耀等合作出演的都市青春言情剧《全世界最好的你》在优酷独播 ；5月19日，与黄景瑜、迪丽热巴等联袂主演的都市励志剧《幸福，触手可及!》开播，在剧中饰演宋凛的助理陈晨 ；

蔡宇航《一见倾心》剧照

2021年3月15日，领衔主演的电影《古剑奇谭之悲歌咒》在腾讯视频独家播出 ；11月9日，与陈星旭、张婧仪等联合主演的民国言情剧《一见倾心》开播 。

2020年5月，蔡宇航参与“星力量健康助学行动”微博传播活动，活动旨在传播卫生知识，开展健康教育，帮助乡村学校的卫生防护工作募集善款，为疫情中返校的乡村儿童筑起第一道健康防线 ；6月，参与“美丽中国青春行动”和“绿创未来”微博双话题词传播活动，作为美丽中国守护者，以榜样的力量，呼吁更多公众关注环保，践行绿色生活 。

蔡宇航一步一个脚印，从小角色开始，经过几年的沉淀，在院线电影《老公学院》饰演男主角，他的演技可圈可点，得到不少观众的认同；在古装轻喜剧《太子快跑》中饰演碧池一角，对角色的把握和拿捏可谓是信手拈来，成功塑造了一个俊秀中透露着霸气的剑客，让观众见识到了一位英俊潇洒、身手不凡、人见人爱的大侠，被观众赞为“最美剑客”；在职场爱情剧《幸福，触手可及！》剧中，蔡宇航不仅有帅气的颜值，西服造型让人眼前一亮，优美的身材比例把职场精英的帅气和干练诠释的淋漓尽致 （网易娱乐评）。