Mae'r Prif Weinidog, Rhodri Morgan, wedi dweud bod bron £30 miliwn ar gael ar gyfer datblygu ail gam y Sefydliad Gwyddor Bywyd ym Mhrifysgol Abertawe.
Gallai hyn arwain at hyd at 650 o swyddi.
Mae Llywodraeth y Cynulliad yn rhoi £8.5 miliwn a'r Gronfa Gydgyfeirio Datblygu Rhanbarthol Ewropeaidd yn cyfrannu £12.8 miliwn.
Fe fydd y brifysgol yn cyfrannu £6.4 miliwn a'r ymddiriedolaeth iechyd leol yn cyfrannu £1 miliwn.
Mae'r ail gam hwn yn cynnwys canolfan ymchwil clinigol fydd yn "datblygu cynnyrch a gwasanaethau ar gyfer y diwydiant gofal iechyd".
Fe gafodd cam cyntaf y sefydliad ei agor yn 2007 ac yno mae labordai sy'n ymchwilio i ganser, gordewdra a chlefyd siwgr.
'Safle gorau'
Dywedodd Mr Morgan: "Mae'r cyhoeddiad hwn yn dangos ... ein bod yn gosod Cymru yn y safle gorau posibl i fod yn gystadleuol pan fydd y sefyllfa economaidd yn gwella.
"O fwrw ymlaen ag ail gam y sefydliad, fe allwn ni ddatblygu'r clwstwr gwybodaeth gwyddor bywyd yn y de-orllewin.
"Mae'r maes hwn eisoes yn tyfu ac yn rhoi'r ardal hon ymhlith y cryfa yng Nghymru, yr Alban a Lloegr.
Dywedodd y Gweinidog Iechyd, Edwina Hart: "Mae hyn yn dangos y pwyslais yr ydyn ni'n ei roi ar ymchwil meddygol a'r manteisio y gall eu creu.
"Rhaid dweud bod gwaith y sefydliad yn ategu'r astudiaethau a datblygiadau yn y Sefydliad Cenedlaethol ar gyfer Ymchwil Gofal Cymdeithasol ac Iechyd gafodd ei sefydlu'r llynedd."
'Pwysig iawn'
Mae Is-ganghellor Prifysgol Abertawe, Richard B Davies wedi dweud: "Mae hwn yn gyhoeddiad pwysig iawn i'r brifysgol.
"Bydd yr arian yn golygu y gall yr Ysgol Feddygaeth greu canolfan ragoriaeth ym maes ymchwil gwyddor bywyd.
"Bydd yr ardal a gweddill y wlad ar eu hennill."
Ym Mhrifysgol Abertawe, gafodd ei sefydlu yn 1920, mae mwy na 13,800 o fyfyrwyr.
CYSYLLTIADAU RHYNGRWYD:
Prifysgol Cymru Abertawe
Dyw'r BBC ddim yn gyfrifol am gynnwys safleoedd rhyngrwyd allanol