Mae'r arolwg yn dangos y Ceidwadwyr ar 40% - cynnydd o 28% ers mis Ionawr - gyda Llafur ar 30% (-3), Plaid Cymru ar 13% (dim newid), y Democratiaid Rhyddfrydol ar 8% (-1) a UKIP ar 6% (-7).
O ddefnyddio'r arolwg i ddarogan canlyniadau, mae'n awgrymu y gallai'r Ceidwadwyr ennill 21 o'r 40 sedd yng Nghymru gan gipio 10 oddi ar Lafur allai ddisgyn i 15.
Dywedodd yr Athro Roger Scully fod Cymru "ar drothwy daeargryn etholiadol".
Barn yr arbenigwr o Ganolfan Llywodraethiant Cymru, a gomisiynodd yr arolwg ar y cyd, oedd y byddai canlyniad felly "o arwyddocâd hanesyddol hir dymor".
"Dyw'r Ceidwadwyr ddim wedi  ennill mwyafrif y seddi yng Nghymru mewn etholiad cyffredinol ers yr 1850au - cyn oes democratiaeth dorfol," meddai.
"Mae Llafur wedi ennill y mwyafrif o bleidleisiau a'r mwyafrif o seddi yng Nghymru ymhob etholiad cyffredinol o 1922 ymlaen, ac wedi ennill mwyafrif clir o seddi yn yr ugain etholiad cyffredinol diwethaf (o 1935 ymlaen).
"Mae'r potensial i'r Ceidwadwyr fod mewn sefyllfa i nid yn unig gorffen o flaen Llafur ond i ennill dros hanner seddi Cymru yn awgrymu ein bod ni ar drothwy rhywbeth gwirioneddol seismig."
Roedd yr Athro Scully yn pwysleisio mai canlyniadau un arolwg yn unig yw'r rhain, a bod chwe wythnos o ymgyrchu yn weddill.
Ond ychwanegodd: "Am unwaith dyw geiriau fel syfrdanol a digynsail ddim yn ymddangos yn amhriodol.
"Mae Cymru wedi bod yn Llafur ers mwy o amser nag y gall unrhyw un fydd yn bwrw'u pleidlais yn yr etholiadau yma gofio.
"Mae'n bosib ein bod ychydig dros chwe wythnos o weld yr oruchafiaeth un blaid yna sydd wedi bodoli ers bron ganrif yn dod i ben yn ddisymwth."
Fe gafodd arolwg barn ei gynnal gan YouGov, ar gyfer ITV Cymru Wales a Chanolfan Llywodraethiant Cymru Prifysgol Caerdydd, sampl o 1,029 o oedolion o Gymru, ac fe gafodd ei gynnal rhwng 19-21 Ebrill 2017.
Fe allai twf yn y gefnogaeth i'r Ceidwadwyr eu gweld yn cymryd lle Llafur fel y blaid fwyaf yng Nghymru yn yr Etholiad Cyffredinol yn ôl arolwg barn ar gyfer ITV Wales.