Fe fu farw menyw, sy'n cael ei chyfeirio ati fel Ms D yn yr adroddiad, yn Ysbyty Brenhinol Morgannwg, ddiwrnod ar ôl cael ei chymryd mewn i'r ysbyty ym mis Tachwedd 2012.
Mae Ombwdsman Gwasanaethau Cyhoeddus Cymru wedi dyfarnu bod Bwrdd Iechyd Cwm Taf wedi cymryd gormod o amser i ymchwilio i gŵyn mab y ddynes gan ddweud bod "diffyg tryloywder" yn ei hymateb.
Mae bwrdd iechyd wedi ymddiheuro.
Mae adroddiad gan yr ombwdsman yn dweud fod Ms D yn "sâl iawn" pan gafodd ei chymryd fewn i'r ysbyty drwy'r adran frys ar 9 Tachwedd.
Mae'n dweud fod ganddi hanes o drafferthion anadlu, heintiau, pwysau gwaed isel a diffygion gyda'i harennau.
Fe gafodd Ms D o leiaf ddau adolygiad meddygol y diwrnod canlynol ond fe wnaeth ei chyflwr waethygu a bu farw yn ddiweddarach yn y prynhawn.
Mae'r bwrdd iechyd wedi derbyn fod toriad wedi bod yn ei dyletswydd i ofalu ac y bydden nhw'n ymchwilio, ond fe wnaeth ei mab, Mr D ddim clywed unrhyw beth am bron i ddwy flynedd.
Fe gafodd wybod yn ddiweddarach fod y gŵyn wedi cael ei golli mewn "ymarferiad didoli".
Dywedodd yr Ombwdsman, Nick Bennett ei fod yn teimlo rheidrwydd i ymchwilio gan nad oedd y mab wedi derbyn ymateb erbyn Medi 2015.
Yn ogystal â'r "oedi difrifol" yn ymateb i bryderon Mr D, fe wnaeth yr Ombwdsman ddyfarnu nad oedd Mr D wedi derbyn y cyngor cyfreithiol a meddygol yr oedd gyda'r hawl i'w dderbyn.
Mae Mr Bennett wedi gwneud nifer o argymhellion, gan gynnwys y dylai'r bwrdd iechyd dalu £2,000 i Mr D am y "gofid."
"Roedd hyn ar y gorau yn ddiffyg tryloywder ac ar y gwaethaf yn ymgais gan y bwrdd iechyd i gamarwain ac o bosib peryglu ffydd rhai cleifion yn y broses o wneud pethau'r ffordd iawn," meddai.
"Er nad ydw i'n gallu newid y canlyniad trist i Ms D, rwy'n gobeithio fod y bwrdd iechyd am ddysgu o'r profiad a sicrhau bydd cwynion yn y dyfodol yn cael eu trin yn amserol ac mewn ffordd dosturiol."
Dywedodd y bwrdd iechyd ei bod yn derbyn canfyddiad yr ombwdsman.
Dywedodd Prif Weithredwr Bwrdd Iechyd Cwm Taf, Allison Williams: "Rydym yn ymddiheuro i'r teulu am y methiannau o fewn yr adroddiad.
"Rydym wedi cymryd nifer o gamau yn barod i wella a chryfhau ein proses gwynion a byddwn yn gweithio ymhellach i edrych ar argymhellion yr adroddiad."
Mae bwrdd iechyd a gymrodd mwy na thair blynedd i ddelio gyda chwyn wedi cael ei feirniadu gan Ombwdsman.