Die Metropolitanstadt Cagliari besteht seit dem 4. Februar 2016.[1] Im Unterschied zu allen anderen bisher geschaffenen Metropolitanstädten entstand sie nicht durch Umwandlung aus einer früheren Provinz, sondern durch Neubildung aus 17 Gemeinden der Provinz Cagliari, deren übrige Gemeinden der ebenfalls neu geschaffenen Provinz Sud Sardegna zugeteilt wurden.
Im Rahmen einer Gebietsreform 2021 wurde das Gebiet der Metropolitanstadt erweitert und umfasst nun das Gebiet der vormaligen Provinz Cagliari (ohne die Gemeinde Seulo) sowie der Gemeinden Seui und Genoni.[2][3] Die Provinz Sud Sardegna besteht nicht mehr.