Fe fydd gwasanaeth trên cyflymach rhwng Caergybi a Chaerdydd o Ragfyr 15 ymlaen.
Mae hyn yn golygu y bydd y daith bum awr ar hyn o bryd hanner awr yn fyrach.
Fe fydd y trên yn cyrraedd Caerdydd erbyn 10am ac yn gadael am 4.20pm.
Yn y cyfamser, dywedodd Llywodraeth y Cynulliad y byddai gwasanaeth bob hanner awr rhwng Caerdydd a Merthyr Tudful o Fai 2009 ymlaen.
Dywedodd y Dirprwy Brif Weinidog Ieuan Wyn Jones fod y gwasanaeth newydd rhwng y gogledd a'r de'n golygu y byddai teithwyr yn gallu mynd o Fangor i Gaerdydd mewn llai na phedair awr.
Ar y cychwyn, fe fydd y trên yn teithio drwy Crewe yn lle Wrecsam.
'Uno'r genedl'
"Fe fydd y gwasanaeth yn golygu mwy o ddewis, yn uno'r genedl ac yn hwb i drafnidiaeth gynaliadwy," meddai Mr Jones.
"Nid teithio mewn car fydd yr unig ddewis."
Dywedodd y byddai'r gwasanaeth yn cael ei "ddatblygu".
Mae arweinydd Cyngor Ynys Môn, Phil Fowlie, wedi croesawu'r cyhoeddiad.
"Mae hyn yn newyddion da i'r ynys a'r gogledd-orllewin yn gyffredinol ...
"Ar ôl llwyddiant y teithiau awyren rhwng Y Fali a Chaerdydd mae'r cysylltiadau rhwng y gogledd a'r de'n gryfach fyth."