Kebutuhan akan energi listrik dunia saat ini sangat tinggi, akan tetapi pembangkit listrik masih menggunakan bahan bakar fosil. Indonesia merupakan wilayah dengan potensi tinggi penggunaan geothermal energy, akan tetapi masih sedikit yang dimanfaatkan. Salah satunya PLTP Dieng yang mengoperasikan pembangkit listrik dengan kapasitas 55 MW. Tujuan penelitian ini untuk mendapatkan analisis energi dan eksergi dari sistem utama PLTP Dieng dan dengan penambahan sistem binary dengan variasi fluida kerja untuk mengetahui efisiensi sistem terbaik dengan menggunakan metode termodinamika. Penelitian ini menggunakan metode komputasi numerik dengan software Engineering Equation Solver (EES). Pengambilan sampel dilakukan di PLTP PT.Geo Dipa Energi dengan data operasional pada bulan Januari-Februari 2025. Hasil penelitian diketahui bahwa sistem utama PLTP Dieng memiliki energi yang dihasilkan turbin sebesar 277.016 Kw serta net power output sebesar 54.406 Kw dengan first law efficiency 71,85?n second law efficiency 42,68%. Penambahan sistem binary diketahui menghasilkan energi dari turbin sebesar 39.485 Kw, memiliki kehilangan energi terbesar pada komponen evaporator sebesar 96.474 Kw serta net power output sebesar 4675 Kw, dengan first law efficiency 13,99?n second law efficiency 42,94%. Adanya peningkatan dengan dikombinasikannya sistem utama dengan tambahan sistem binary menggunakan variasi fluida kerja n-Pentane sehingga memiliki efisiensi terbaik. Terjadi peningkatan net power output menjadi sebesar 59081 Kw, serta peningkatan first law efficiency dan second law efficiency masing-masing sebesar 85,84?n 85,62%