卡迪夫大学共设3个学院，分别是：人文艺术与社会科学院（College of Arts, Humanities and Social Sciences）、生物医学与生命科学院（College of Biomedical and Life Sciences）和物理与工程学院（College of Physical Sciences and Engineering）。3个学院共设26个系。
人文艺术与社会科学院
人文艺术与社会科学院下设11个院系，共有1100名员工和13000名学生。下设院系包括：卡迪夫商学院、英语语言和哲学院、地理与规划学院、历史与考古学和宗教研究学院、新闻与传播学院、卡迪夫法学院、现代语言学院、音乐学院、、社会科学院和威尔士语言学院。人文艺术与社会科学院提供多样的本科和研究生课程，教给学生工作所需的必备技能。 在2014年英国大学研究实力排名（REF）中，新闻与传播学院位列第2名，社会科学院位列第3名，卡迪夫商学院位列第6名，现代语言学院位列第7名，地理与规划学院位列第9名，。
生物医学与生命科学院
生物医学与生命科学院是卡迪夫大学规模最大的学院，共有2000余名员工和7000名学生，下设8个院系：生命科学院、牙医学院、医疗卫生学院、临床医学院、视光与视觉科学院、药学院、心理学系和医学和牙医学研究生学院。 在英国大学研究实力排名（REF）中，心理学系位列第2名，牙医学院和医疗卫生学院位列第4名、临床医学院位列第8名、生命科学院位列第13名。生物医学与生命科学院的主要研究领域包括肿瘤、免疫学、感染与炎症、心理学、大脑与神经科学、公共卫生以及生态系统。
物理与工程学院
物理与工程学院下设有建筑学院、化学院、计算机科学与信息科学院、地球和大洋科学院、工程学院、数学院、物理和天文学院。 在英国大学研究实力排名（REF）中，工程学院的建筑工程排名英国首位，物理学和天文学院排名第6位，化学院和建筑学院排名第9位，数学院排名第19位，地球与大洋科学院排名第20位