Po ukończeniu prób okręt został oficjalnie przejęty przez Marina Militare 27 marca 2008 roku. Jego dowódcą został Gianluigi Reversi. Lotniskowiec pozostał w stoczni Muggiano, gdzie kończono jego wyposażanie i uzbrajanie. 10 czerwca 2009 roku okręt otrzymał uroczyście banderę bojową. Został przyjęty do służby liniowej w Marina Militare, przejmując od "Giuseppe Garibaldi" funkcję okrętu flagowegomilitary.today [dostęp 23 grudnia 2009]. Jego portem macierzystym jest Tarent.
„Cavour” jest trzecim we włoskiej marynarce okrętem, nazwanym dla uczczenia włoskiego polityka z XIX wieku Camillo Benso hrabiego di Cavour. Jego poprzednikami były transportowiec z końca XIX wieku oraz pancernik "Conte di Cavour", uczestnik obu wojen światowych.
W listopadzie 2021 roku w ramach ćwiczeń interoperacyjności na Morzu Śródziemnym, na „Cavour” lądowały dwa amerykańskie F-35B z lotniskowca „Queen Elizabeth”, na którym z kolei lądowały dwa włoskie F-35B.
Charakterystyka taktyczno-techniczna „Cavour” jest lekkim lotniskowcem wielozadaniowym, zdolnym do prowadzenia działań w ramach zespołów wojsk NATO i w misjach międzynarodowych.