Le origini della Corte d’Appello di Cagliari risalgono alla trasformazione della Reale Udienza di Sardegna, supremo tribunale del Regno di Sardegna che aveva operato ininterrottamente dalla seconda metà del ‘500 sino al 1847, in Senato di Sardegna. Questo Istituto ebbe però vita breve, infatti con R.D. del 3 ottobre 1848, n. 293, fu istituito il Magistrato d’Appello, che iniziò ad operare dal 1 gennaio 1849; era distinto in tre classi, due risiedevano a Cagliari e una a Sassari. Il Magistrato giudicava in appello sulle sentenze dei Tribunali di prima cognizione. Le classi sedenti a Cagliari avevano competenza nei territori assegnati ai Tribunali di Cagliari, Oristano, Nuoro e Lanusei, mentre la classe sedente a Sassari in quelli dei Tribunali di Sassari e Tempio.
Con lo stesso decreto cessarono anche tutti gli altri organi giudiziari ancora vigenti quali il Magistrato della Reale Governazione di Sassari e i Tribunali dei Consolati di Cagliari e Sassari.
Con Legge 16 luglio 1854 n. 26 fu infine istituita, in sostituzione del Magistrato d’Appello, la Corte d’Appello di Sardegna e i Tribunali di prima cognizione furono trasformati in Tribunali provinciali. Tali provvedimenti divennero esecutivi a partire dal 1 aprile 1855.
In periodo preunitario, si intervenne ancora una volta a riordinare la materia giudiziaria con la Legge del 13 novembre 1859 n. 3781 che portò all’istituzione della Corte d’Appello di Cagliari. La Corte giudicava sulle sentenze dei Tribunali del Circondario (Cagliari, Lanusei, Nuoro, Oristano, Sassari e Tempio); nel gradino più basso la giustizia veniva amministrata dai giudici di Mandamento e di Polizia (ossia le preture). Nell’ambito della stessa legge furono altresì istituiti i Circoli della Corte d’Assise a Cagliari, Oristano, Nuoro e Sassari; essi giudicavano sui reati di particolare gravità.
All’indomani dell’Unità, nell’ambito del R.D. sull'Ordinamento giudiziario del 6 dicembre 1865, n. 2626, in Sardegna si mantenne la suddivisione della Corte d'Appello in tre sezioni: una a Cagliari e due a Sassari.
Nel 1941, con l’approvazione del R.D. n. 12 del 30 gennaio, che produsse profondi mutamenti nell’organizzazione dell’ordinamento giudiziario, la Corte d'Appello della Sardegna ebbe sede a Cagliari con competenza sulle tre Province di Cagliari, Sassari e Nuoro. La Corte era composta da un primo presidente, da due presidenti di sezione, da circa 14 consiglieri o giudici e da un ufficio di cancelleria.
Nell'attuale ordinamento giudiziario italiano, le Corti d'Appello hanno sede in ogni capoluogo di distretto.
La Corte d’Appello di Cagliari ha una Sezione staccata a Sassari.
Presso ogni Corte d'appello è costituita una Procura generale, con funzioni principalmente requirenti e di polizia giudiziaria; è composta da un procuratore generale, un avvocato generale ed alcuni sostituti procuratori generali.
