Considerando os exemplos que você citou, **não há diferença além da sintaxe**. As duas funções inclusive são descritas na [mesma página na documentação do MySql][1].

A explicação da documentação para a existência de ambas é que **CONVERT** é especificada pelo padrão [ODBC][2] enquanto **CAST** é especificada pelo padrão [ANSI SQL][3]. Não há indícios de diferenças de performance ou coisas do gênero.

Quando usado com uma sintaxe diferente, **CONVERT** pode converter um *character set* em outro (`CONVERT... USING...`). O comando `CAST` não tem esta opção.

## Refletindo:

O que eu acho interessante é que uma engine de banco de dados não precisa suportar a sintaxe ODBC para poder ser acessada via ODBC.

Veja por exemplo a [documentação ODBC para a própria função CONVERT][4]. Ela mostra o seguinte exemplo:

Se uma aplicação especifica o seguinte comando:

    SELECT EMPNO FROM EMPLOYEES WHERE {fn CONVERT(EMPNO,SQL_CHAR)} LIKE '1%'

Um driver Oracle o traduz para:

    SELECT EMPNO FROM EMPLOYEES WHERE to_char(EMPNO) LIKE '1%'

Ora, se o driver precisa traduzir o comando, o CONVERT não precisaria ser suportado pela engine do MySql; apenas as implementações de Driver ODBC para MySql são obrigadas a lidar com esta função.

Minha conclusão para a engine do MySql suportar ambas as funções é que o `CAST` fica limitado ao padrão ANSI SQL, enquanto o `CONVERT` pode assumir variações para o benefício do desenvolvedor MySql. Por enquanto, sua única variação parece ser a sintaxe `USING` para definir a conversão de um *character set* em outro (ainda que esta sintaxe esteja prevista no obscuro SQL-99).

Como suporte a esta conclusão, podemos estudar também a função CONVERT do MS SQL Server e do Oracle. Em [MS SQL Server][5], o CONVERT pode receber um terceiro parâmetro para especificar um formato ou estilo de data, além de poder ser usado com o mesmo objetivo do CAST. E no [Oracle][6] o CONVERT serve exclusivamente para converter um *character set* em outro (separando os parâmetros por vírgula sem a palavra *using* na sintaxe.

Ou seja, além do comum e *multicompatível* **CAST**, os SGBDs suportam ainda variações do **CONVERT** para agraciar seus desenvolvedores exclusivos.

  [1]: http://ftp.nchu.edu.tw/MySQL/doc/refman/4.1/pt/cast-functions.html
  [2]: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms710252(v=vs.85).aspx
  [3]: http://www.contrib.andrew.cmu.edu/~shadow/sql/sql1992.txt
  [4]: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms715381(v=vs.85).aspx
  [5]: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms187928.aspx
  [6]: http://docs.oracle.com/cd/B28359_01/server.111/b28286/functions027.htm