Byen var liten inntil begynnelsen av det 19. århundre, da havneanlegget Cardiff Docks sør i byen ble tatt i bruk som havn for transport av kull. Den fikk status som city i 1905, og ble hovedstad i Wales 20. desember1955. I 2018 hadde Cardiff 305 353 innbyggere, noe som gjorde den til Storbritannias 13. største by.
Man var lenge i tvil om betydningen av det walisiske navnet på byen, Caerdydd. Caer, «fort», var uproblematisk, men dydd betyr «dag» på moderne walisisk, og dette ga ingen skikkelig mening. Man trodde lenge at det kunne være en forvanskning av navnet på elven Taff, som byen ligger ved, altså «fortet ved Taff». Nyere forskning har avvist dette, og man har funnet ut at romerenAntonius Didius bygde et fort der byen ligger, og at Dydd er en forvanskning av Didius. Det finnes ingen kjente rester etter det romerske fortet, men et normannisk slott, Cardiff Castle, på samme sted er bevart. Det ble utvidet og ombygget i viktoriansk tid av John Patrick Chrichton-Stuart, 3. marki av Bute og arkitekten William Burges.
Nok et slott, Castell Coch («det røde slottet») ligger nordvest for sentrum. Dette er en viktoriansk folly tegnet av Burges for markien, og bygget i 1870-årene. Eksteriøret har blitt brukt under innspilling av flere fjernsynsserier, som ITV-serien «The Worst Witch».
I tillegg til Cardiff slott, Castell Coch og nasjonalforsamlingens bygning finner man Det nasjonale museum og galleri og Cathays Park. I sistnevnte ligger lokaladministrasjonens bygninger, som er reist etter modell av tilsvarende bygninger i New Delhi. Den walisiske operaen flyttet inn i Wales Millennium Centre i november 2004.