Cagliari está situada en la parte meridional de la isla italiana de Cerdeña, a orillas del Canal de Cerdeña, de 200 km de longitud, en cuya orilla opuesta se encuentra ya África, es decir, Túnez.
La población de Cagliari nunca ha sido homogénea. La composición nacional de la ciudad no se estabilizó hasta mediados del siglo XIX, cuando Cerdeña, y con ella Cagliari, pasaron a formar parte de Italia. Hoy la ciudad tiene unos 160.000 habitantes, el 98% de los cuales son italianos.
La antigua Cagliari fue fundada por los fenicios en el siglo VIII a.C. A los fundadores de la ciudad les gustó tanto la zona que el asentamiento recibió el nombre de Car Vaalis, traducido como "Ciudad de Dios". Dos siglos más tarde se asentaron aquí los cartagineses y, en el 238 a.C., los romanos tomaron el relevo, instalando acueductos, pavimentando calzadas y plazas. La población de la ciudad tenía el estatus de romanos libres y gozaba de muchos derechos y libertades.
Posteriormente, la ciudad cayó en manos de los vándalos, fue asaltada por los árabes, conquistada por los bizantinos, los pisanos, los aragoneses y, en el siglo XVIII, Cagliari fue gobernada a su vez por británicos, austriacos, españoles y franceses.
La ciudad adquirió su forma actual a finales del siglo XIX y mediados del XX. Durante esta época, la población local reconstruyó y mejoró muchas de las antiguas ciudades sardas, incluida Cagliari, como parte del movimiento "piccone risanatore" ("pico sanador").
Desde 1949, Cagliari es la capital de la Región Autónoma de Cerdeña, que forma parte de la República Italiana.