Dywed yr Athro Richard Rawlings, sy'n aelod o bwyllgor cynghori Cymru o Gomisiwn y Gyfraith, wrth BBC Radio Cymru fod Deddf Cymru 2017 yn cynnwys elfennau fydd yn 'hunan ddinistriol'.
Mae'r Athro Rawlings yn credu fod egwyddorion ynglŷn â datganoli cafodd eu hamlinellu gan Gomisiwn Silk wedi 'eu herydu'n raddol' wrth i ddeddfau newydd gael eu creu.
Mae Swyddfa Cymru wedi gwrthod gwneud sylw.
Wrth lunio Deddf 2017 fe wnaeth gweinidogion llywodraeth y DU addo "setliad datganoli parhaol".
Ar y pryd dywedodd Ysgrifennydd Cymru Alun Cairns ei fod o eisiau rhoi diwedd ar y "cecru parhaol ynglŷn â phwy oedd a'r grym i wneud beth."
Mae Deddf Cymru 2017 yn rhoi pwerau newydd i'r Cynulliad dros drethi, trafnidiaeth, ynni a threfnu etholiadau.
Mae'r Ddeddf hefyd yn dilyn model o "bwerau wrth gefn", lle mae yna dybiaeth fod yr holl faterion sydd heb eu cadw gan San Steffan wedi eu datganoli i Gymru.
Ond mae rhai gwleidyddion yng Nghymru yn dweud fod y rhestr o bwerau 'wrth gefn'  - y rhai sydd wedi eu cadw gan San Steffan - yn rhy hir, ac o ganlyniad yn cymryd pwerau yn ôl mewn rhai meysydd.
Dywedodd yr Athro Rawlings wrth raglen radio Sunday Supplement: "Rwy'n credu y gallwn ni fod yn gweld Deddf Cymru arall gerbron y Senedd newydd nesaf yn San Steffan."
Dywedodd fod yna ddiffyg gweledigaeth gyfansoddiadol sydd wedi para tua 25 o flynyddoedd o ran y broses o ddatganoli yng Nghymru.
"Oherwydd y diffyg gweledigaeth gyfansoddiadol o ran deddfwriaeth, rydym yn parhau i ail ymweld â'r setliad."
"Mae rhai o'r gobeithion mawr oedd gennym wedi profi'n siom."
Yn ôl yr Athro Rawlings roedd o o'r farn y byddai yna bwysau cynyddol am sefydlu proses gyfreithiol ar wahân i Gymru, ac y byddai Brexit yn cael dylanwad ar wahanol bolisïau sydd nawr yn cael eu trafod ar lefel yr UE, fel amaeth.
Dywedodd ei fod o blaid symud "Cymru i gyfeirid yn agosach i'r hyn rydym yn ei weld yn y Alban", sydd â model o "bwerau wedi eu cadw nôl - ond gyda llai o'r pwerau hynny yn nwylo San Steffan. "
Mae'n bosib y bydd Tŷ'r Cyffredin yn trafod Mesur Cymru newydd arall mor fuan â'r senedd nesa yn 2021, yn ôl un arbenigwr cyfansoddiadol.