Patienter på två avdelningar vid Universitetssjukhuset Llandough lider av sjukdomen, som snabbt kan passera från person till person.
Sjukhuset sa att spridningen av viruset skulle vara begränsad om människor bara gjorde absolut nödvändiga besök.
Cardiff och Vale hälsonämnd sa att det var att be folk att vara "känsliga".
Chefsofficer Alice Casey sade: "Många människor kommer att ha norovirus bugg vid denna tid på året - vi ser det varje år och, för de flesta människor, kommer det att vara obehagligt men inte allvarligt.
"Men när norovirus sprider sig på sjukhus, där patienterna redan är sjuka och är nära varandra på avdelningar, kan effekterna bli allvarligare."
Norovirus är ett mycket smittsamt virus som orsakar illamående, kräkningar och diarré.
Symtomen börjar ca 12 till 48 timmar efter infektion och varar vanligtvis mellan 12 och 60 timmar.
Besökare har blivit ombedda att hålla sig borta från en Vale av Glamorgan sjukhus på grund av ett utbrott av norovirus.