Bydd Canolfan Maggie wedi'i lleoli ar safle Ysbyty Felindre yn Yr Eglwys Newydd, ac yn rhoi cefnogaeth i gleifion yr ysbyty dros dro.
Yn 2022 bydd Ysbyty Felindre yn cael ei ailwampio'n llwyr a bydd y datblygiad newydd yn cynnwys canolfan gefnogi.
Mae Canolfannau Maggie yn annibynnol, ond maent yn gweithio gyda'r Gwasanaeth Iechyd ar draws Prydain.
Dywedodd yr Ysgrifennydd Iechyd, Vaughan Gething: "Mae nifer ohonom yn adnabod rhywun sydd wedi brwydro yn erbyn canser ac wedi gweld yr effaith y mae'r cyfan yn ei gael ar y claf, ei deulu a'i ffrindiau.
"Ry'n ni'n ymwybodol bod mwy o bobl yn dioddef o ganser yng Nghymru. Ry'n ni'n falch fod mwy yn goroesi ond ry'n ni'n gwybod bod wastad mwy o waith i'w wneud yn y maes."
Mae canolfan debyg yn bodoli yn Abertawe eisoes. Yn ôl Laura Lee, prif weithredwr Canolfannau Maggie, mae mwy o bobl wedi bod yn teithio cryn bellter er mwyn derbyn y gefnogaeth sy'n cael ei chynnig yng nghanolfannau Maggie.
Bydd canolfan dros dro fydd yn rhoi cefnogaeth ymarferol ac emosiynol i gleifion canser yn agor yn Ysbyty Felindre, Caerdydd wedi i'r llywodraeth roi £850,000 tuag at y gwaith.