Malaria merupakan penyakit yang disebabkan oleh parasit plassmodium yang ditularkan oleh nyamuk malaria (anopheles). Jumlah kasus malaria di Provinsi Jawa Timur masih fluktuatif. Oleh karena itu, penanganan malaria perlu diperhatikan lagi terutama dalam pencegahan kasusnya. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan faktor-faktor yang berpengaruh pada jumlah kasus malaria di Jawa Timur. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah Regresi Nonparametrik Spline Truncated dan Penalized Spline. Kedua metode ini dianggap cukup baik untuk digunakan pada data yang tidak memiliki pola tertentu. Regresi Spline dapat menangani data yang memiliki perilaku berubah-ubah pada subinterval tertentu sehingga dapat menyesuaikan terhadap perubahan pola data dengan bantuan titik knot. Model terbaik diperoleh adalah model Regresi Nonparametrik Spline Truncated linier dengan kombinasi titik (3, 1, 3, 3) dengan nilai GCV yang dihasilkan sebesar 54,79898. Koefisien determinasi disesuaikan yang dihasilkan sebesar 82,76 persen. Faktor-faktor yang berpengaruh signifikan terhadap jumlah kasus malaria adalah persentase rumah tangga yang memiliki akses terhadap sumber air minum layak, persentase rumah tangga yang memiliki akses terhadap sanitasi layak, persentase penduduk miskin, dan rasio puskesmas.