Latar Belakang : PT Delta Merlin Dunia Textile VII merupakan salah satu anakperusahaan dari PT Dunia Textile Group yang bergerak dalam proses weaving.Setiap orang yang bekerja akan menerima pembebanan dari yang dikerjakan.Beban kerja yang tidak sesuai ditambah dengan masa kerja yang lama akanberpegaruh terhadap stres kerja seseorang. Penelitian ini bertujuan untukmengetahui hubungan beban kerja mental dan masa kerja dengan stres kerja.Metode : Jenis penelitian ini adalah observasional analitik dengan menggunakanpendekatan cross sectional. Populasi dalam penelitian ini berjumlah 218 orang.Sampel diambil dengan menggunakan kriteria inklusi dan ekslusi sertamenggunakan teknik simple random sampling dan dirumuskan sampel minimal,maka didapatkan 80 sampel. Instrumen yang digunakan dalam penelitian iniadalah lembar kuesioner NASA-Task Load Index (TLX) untuk menilai bebankerja mental, kuesioner Health and Safety Executive untuk menilai tingkat streskerja. Analisis bivariat menggunakan uji korelasi spearman.Hasil : Hasil analisis bivariat menunjukkan terdapat hubungan beban kerja mentaldengan stres kerja (p value = 0,001). Terdapat hubungan antara masa kerjadengan stres kerja (p value = 0,026). Hasil uji multivariat didapatkan nilaisignifikansi beban  kerja mental sebesar p-value = 0.000 R = 0,406 memilikidominasi hubungan sebesar 40.6 % dengan stres kerja.Simpulan : Terdapat hubungan yang signifikan antara beban kerja mental danmasa kerja terhadap stres kerja pada pekerja wanita bagian weaving di PT DeltaMerlin Dunia Textile VII, Karanganyar. Kata Kunci : Beban Kerja Mental, Masa Kerja, Stres Kerja.