Dyma'r tro cyntaf i'r ras orffen yng Nghymru a'r pedwerydd tro yn unig iddi orffen y tu allan i Lundain ers ei ailsefydlu yn 2004.
Mae trefnwyr y ras, OVO Energy Tour of Britain, wedi cadarnhau bydd yr wythfed cymal, yr olaf, yn cychwyn yng Nghaerwrangon cyn teithio drwy Sir Fynwy a Chasnewydd a gorffen ger Neuadd y Ddinas yng nghanol Caerdydd.
Dywedodd Ysgrifennydd Economi Cymru, Ken Skates: "Dwi'n falch iawn bydd y Tour of Britain eleni yn gorffen yng Nghymru am y tro cyntaf.
"Mae sicrhau hyn yn llwyddiant ac yn gyfle gwych i ni allu arddangos tirwedd hyfryd ac unigryw Cymru i'r byd," meddai.
Mae Cymru wedi llwyfannu cymal o'r ras yn flynyddol ers 2010, gan gynnwys cymal cyntaf y ras ar Ynys Môn yn 2015.
Ychwanegodd Mr Skates: "Wrth i ni edrych ymlaen at rownd derfynol Cynghrair y Pencampwyr ym mis Mehefin, mae hi'n argoeli i fod yn flwyddyn arbennig i Gymru o ran dangos ein harbenigedd i lwyfannu digwyddiadau mawr o bwys."
Dywedodd Cyfarwyddwr Rasio'r Tour of Britain, Mick Bennett ei fod yn edrych ymlaen at greu cymal cofiadwy ar gyfer achlysur arbennig yng Nghymru.
Dywedodd: "Mae gan Gaerdydd a de Cymru gymuned seiclo anferth gyda sêr fel Geraint Thomas, Luke Rowe a Nicole Cooke i gyd yn hanu o'r ardal.
"Mae hi felly'n briodol bod Cymru yn cael llwyfannu diweddglo y Tour of Britain a rydym yn edrych ymlaen at greu cymal cofiadwy ar gyfer achlysur arbennig yng Nghymru."
Bydd rhagor o fanylion ynglŷn â chymalau'r ras yn ddiweddarach yn y flwyddyn a bydd y ras yn cael ei chynnal rhwng 3-10 Medi.
Bydd y Tour of Britain, ras seiclo fwyaf Prydain, yn gorffen yng Nghymru eleni yn ôl y trefnwyr.