Penelitian ini dilaksanakan guna menganalisis efisiensi energi dan eksergi pada Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) Dieng dengan penambahan sistem double-flash untuk meningkatkan kinerja pembangkitan listrik. Tujuan penelitian adalah untuk mengetahui efisiensi sistem sebelum dan sesudah penambahan sistem double-flash serta mengidentifikasi potensi optimalisasi uap dari reservoir. Metode yang digunakan meliputi analisis hukum pertama termodinamika dan hukum kedua termodinamika, dengan perhitungan energi dan eksergi menggunakan software Engineering Equation Solver (EES), di mana analisis dilakukan terhadap data record harian aktual PLTP Unit 1 Dieng berkapasitas 55 MW. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan sistem double-flash meningkatkan efisiensi eksergi secara signifikan dibandingkan dengan sistem single-flash. Peningkatan dihasilkan dari optimalisasi penggunaan energi panas yang tersedia dalam fluida geothermal dan optimalisasi brine hasil pemisahan dari separator utama yang sebelumnya terbuang. Analisis juga mengidentifikasi titik kehilangan eksergi terbesar yang dapat menjadi dasar untuk perbaikan desain sistem. Dengan demikian, penelitian ini memberikan rekomendasi bagi pengembangan teknologi pembangkitan listrik tenaga panas bumi yang lebih efisien dan berkelanjutan.