Waduk dimanfaatkan masyarakat dalam berbagai aspek. Sedimentasi waduk menjadi salah satu hal yang umum terjadi karena adanya partikel yang terangkut oleh air sehingga waduk tidak dapat berfungsi secara optimal. Tingkat sedimentasi diukur melalui nilai Total Suspended Solid (TSS). Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mengetahui model algoritma estimasi TSS dari citra Landsat yang paling sesuai untuk Waduk Gajah Mungkur, untuk mengetahui pola perubahan kondisi TSS Waduk Gajah Mungkur dengan menerapkan algoritma terpilih pada citra bulan maret 2022 sampai dengan maret 2023, dan untuk menemukan faktor yang mempengaruhi TSS di Waduk Gajah Mungkur dengan menghubungkan pada kondisi sekitar waduk. Perkembangan teknologi dan data penginderaan jauh dapat menjadi solusi untuk mengevaluasi kondisi waduk secara berkala dengan meminimalkan tenaga, waktu dan biaya. Penelitian ini melakukan pengujian korelasi nilai sampel TSS lapangan dengan hasil permodelan dari citra Landsat 8/9 yang digunakan pada penelitian-penelitian sebelumnya. Selain itu, perumusan model baru juga dilakukan memperoleh nilai estimasi TSS yang lebih akurat dan optimal untuk diterapkan pada citra Landsat 8/9 dengan tanggal perekaman yang berbeda. Hasil pengujian menunjukkan model yang paling optimal dalam mengestimasi nilai TSS adalah model 5 dengan melibatkan tiga band pada citra landsat 8/9 melalui persamaan TSS = -4.13 -15.15 (b5/b3) + 30.19 (b4/b3) dengan R2 = 0.78 dan root mean square error = 2.44 mg/L. Model ini kemudian diterapkan pada sebelas citra Landsat 8/9 dalam kurun waktu satu tahun (Februari 2022- Maret 2023), sehingga dapat diketahui perbedaan konsentrasi TSS  pada Waduk Gajah Mungkur baik secara temporal dan spasial. Curah hujan memberikan pengaruh yang positif terhadap konsentrasi TSS, dimana semakin tinggi curah hujan maka nilai konsentrasi TSS juga semakin tinggi. Nilai TSS yang tinggi ditengarai akibat adanya kejadian erosi di area sub-DAS dan dipengaruhi oleh adanya kegiatan antropogenik diwilayah waduk.