Serai wangi (Cymbopogon nardus L.) merupakan tanaman penghasil minyak atsiri yang memiliki kandungan senyawa utama geraniol, citronellal, dan citronellol yang memiliki beragam manfaat. Tujuan dari penelitian ini adalah mengoptimalkan pertumbuhan, hasil panen, kuantitas dan kualitas minyak atsiri serai wangi dengan pengaplikasian pupuk kandang kambing dan mengatur interval penyiraman. Penelitian percobaan ini dilaksanakan selama 3,5 bulan penanaman (November 2024 – Maret 2025) di dalam greenhouse yang berlokasi di Lab Pertanian UNS Jumantono, Karanganyar, Jawa Tengah. Tanaman hasil penanaman kemudian didestilasi untuk mengambil minyaknya kemudian dilakukan identifikasi senyawa fitokimia minyak atsiri menggunakan GC-MS (Gas Chromatography-Mass Spectrometry). Percobaan dilaksanakan dengan rancangan lingkungan Rancangan Acak Lengkap (RAL) yang terdiri dari 2 faktor dan 4 ulangan. Faktor pertama adalah dosis pupuk kandang kambing (0, 10, 20, dan 30 ton.ha-1) dan faktor kedua adalah interval penyiraman (setiap hari, 3,5 dan 7 hari sekali). Analisis data dilakukan menggunakan analisis keragaman dan dilanjutkan uji lanjut berganda Duncan dengan taraf 5% ditambahkan dengan uji regresi dan korelasi. Hasil percobaan menunjukkan bahwa kombinasi perlakuan hanya mempengaruhi peubah bobot kering tajuk dan kandungan senyawa fitokimia minyak atsiri. Pemberian pupuk kandang kambing dosis 30 ton.ha-1 dapat meningkatkan tinggi tanaman, luas daun, klorofil b dan total, bobot segar tajuk, serta bobot segar dan kering akar. Pemberian pupuk kandang kambing 20 ton.ha-1 memberikan jumlah daun dan anakan per rumpun tertinggi. Dosis pupuk kandang kambing 10 ton.ha-1 dapat meningkatkan kandungan klorofil a. Interval penyiraman setiap hari dapat meningkatkan bobot segar tajuk serta bobot segar dan kering akar. Kombinasi perlakuan pupuk kandang kambing 30 ton.ha-1 dan penyiraman setiap hari menghasilkan bobot kering tajuk tertinggi dan meningkatkan kandungan senyawa citronellal dan citronellol. Kombinasi perlakuan pupuk kandang kambing 30 ton. ha-1 dan interval penyiraman 3 hari sekali dapat meningkatkan persentase rendemen minyak atsiri serai wangi.