Ym 1825 cafodd diwydianwyr a thirfeddianwyr lleol Ddeddf Seneddol am adeiladu tramffordd i lawr Cwm Llynfi i Fae Porthcawl, a gwella’r Bae drwy godi rhyw fath o ddoc. Dechreuodd y rheilffordd yn Nyffryn Llynfi, ychydig filltiroedd uwchben Maesteg, a rhedodd ar hyd y Dyffryn i Dondu lle trodd tua’r gorllewin tuag at Fynydd Cynffig a thrwy’r Pîl, y Drenewydd yn Notais i gyrraedd y môr ym Mhorthcawl. Roedd safleoedd eraill ar aber afon Ogwr ac yn y Drenewydd yn Notais wedi cael eu hystyried ar gyfer y doc ond fe’u gwrthodwyd, naill ai oherwydd anawsterau ar y tir neu oherwydd nad oedd y tirfeddianwyr yn fodlon cydweithredu. Roedd yr harbwr a adeiladwyd ym Mhorthcawl yn fasn petryal bach a oedd yn dibynnu ar y llanw ac felly dim ond ar adegau penodol o’r dydd y gellid ei ddefnyddio, ac ym 1840 cafodd ei ymestyn a’i ddyfnhau. Erbyn 1864 roedd y twf yn y diwydiannau haearn a glo yn golygu bod y ddau gwmni rheilffordd a oedd yn gweithredu ar y pryd yng nghymoedd Llynfi ac Ogwr wedi cydweithio i gael Deddf arall yn cynnig ehangu llawer mwy.
Byddai’r fynedfa i’r basn presennol yn cael ei hail-leoli, a byddai doc hollol newydd o ryw 7 erw yn cael ei adeiladu, wedi’i gysylltu â hi, ar y gogledd, a’i ffitio â gatiau fel na fyddai’n ddibynnol ar y llanw; byddai’r morglawdd hefyd yn cael ei ymestyn. Agorodd y doc newydd ym mis Gorffennaf 1867 ar gost o £250,000, ac mewn saith mlynedd cynyddodd faint o lo a allforiwyd bron i ddeg gwaith.
Arweiniodd dirwasgiad yn y diwydiant haearn i’r doc i ganolbwyntio mwy a mwy ar lo. Cyrhaeddodd y fasnach ei huchafbwynt ym 1892 pan ddociwyd dros 800 o longau, ond dirywiodd yn gyflym iawn ar ôl hynny, yn bennaf oherwydd agor dociau mwy eang a modern ym Mhort Talbot. Daeth masnach o Borthcawl i ben o’r diwedd ym 1906, a throdd y dref ei sylw o fasnach i hamdden.
Mae Archifau Morgannwg yn dal 32 o gynlluniau a baratowyd gan y peiriannydd o Lundain R.P. Brereton rhwng 1864 a 1866 ar gyfer ymestyn Doc Porthcawl (ref.: UDPC/HARBOUR). Er i’r casgliad fod yn weddol fawr, efallai nid yw’n gyflawn; mae rhai ohonynt wedi’u rhifo, ond nid yw’r holl rifau yn bresennol. Yn ogystal â chynllun cyffredinol, maent yn dangos manylion gatiau’r doc, y morglawdd a’r rheiliau glo. Mae’r doc o 1867 wedi’i lenwi, ond mae’r cynlluniau wedi goroesi i’n hatgoffa o un agwedd ar dwf diwydiannol Fictoraidd, a’r newid ffawd mewn gwahanol borthladdoedd.
Archifau Morgannwg 