Hidrogel berbasis polimer alami menunjukkan degradabilitas yang baik, biokompatibilitas, produk degradasi yang tidak beracun, fleksibilitas yang baik mirip dengan jaringan alami, dan melimpah di alam dibandingkan dengan polimer sintetis. Dalam aplikasi medis, hidrogel telah dipelajari sebagai pembalut untuk manajemen ulkus kaki diabetik karena keunggulan yang dimilikinya. Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis hidrogel berbasis karboksimetil selulosa (CMC) batang ubi kayu, menentukan formula optimum berdasarkan RSM, dan mengetahui karakteristik hidrogel. Tahapan metode yang digunakan meliputi isolasi selulosa melalui tahap bleaching dan delignifikasi, sintesis CMC melalui tahap alkilasi dan eterifikasi, optimasi RSM dengan metode Box-Behnken, dan uji karakterisasi terhadap hidrogel. CMC dari selulosa batang ubi kayu berhasil disintesis dengan rendemen 14,96% yang didukung dengan analisis FTIR dan XRD. Optimasi dengan RSM diperoleh formula optimum hidrogel yaitu konsentrasi CMC 3%, suhu pencampuran 70°C, dan konsentrasi asam sitrat 2%. Hidrogel berhasil disintesis dengan karakteristik berbentuk lembaran transparan kecoklatan dengan pH 4,5, nilai swelling ratio sebesar 285,71%, fraksi gel diperoleh sebesar 129,20%. Uji FTIR dilakukan untuk mengetahui gugus-gugus fungsi yang terbentuk pada hidrogel. Hasil uji SEM diperoleh hidrogel dengan permukaan yang halus dan berpori.