Rådet samråder om planer på att införa en cykelfil på Pontcannas katedralväg, göra några gator enkelriktad och ta bort en trafikö.
Det kommer som en del av 2015-16 lokala transportplan, som föreslår nya cykelbanor över hela staden, 20mph hastighetsbegränsningar, korsningar och park och rida förbättringar.
Rådet siktar på att 50 % av resorna ska göras med hållbara transportsätt senast 2026.
Projektet Cathedral Road är en del av en bredare nordvästra Cardiff busskorridor, för att förbättra restiden och tillförlitligheten så att fler människor uppmuntras att använda bussar.
Rådet uppskattar att Cardiffs befolkning kommer att öka med nästan en fjärdedel över 25 år, vilket resulterar i en ökning av trafiken med 32 procent och en ökning med 20 procent av pendlarna.
Planerna omfattar åtgärder för att omfördela utrymme på vägarna till cyklister och ta bort parkering på gatan vid infarten till korsningar. Det finns också planer på att lägga till bussbanor och förbättra skyltningen.
Större översyner av transportvägarna i Cardiff övervägs.