Sapi Bali merupakan salah satu ternak asli Indonesia yang perlu ditingkatkan nilai ekonomisnya melalui seleksi ternak berdasarkan genetik dengan memanfaatkan teknologi genom. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui tingkat keragaman genetik pada sapi Bali menggunakan SNP Bovine 50K Beadchip. Penelitian dilakukan terhadap 54 data genotip sapi Bali dari peternakan rakyat dan 48 data genotip sapi Bali dari BPTU-HPT Denpasar. Penelitian dilaksanakan pada bulan April hingga Oktober 2021. Penelitian dilakukan mulai dari koleksi DNA melalui darah, ekstrasi DNA, genotyping, kemudian analisis data. Analisis data dilakukan dengan menggunakan tiga perangkat lunak yaitu PLINK v1.9., R v4.0.4., dan GCTA v1.93.2. Hasil penelitian ini menunjukkan heterozigositas pada sapi Bali BPTU-HPT lebih rendah daripada sapi Bali peternakan rakyat namun keduanya menunjukkan adanya keragaman genetik pada masing-masing populasi. Nilai FIS menunjukkan nilai negatif pada sapi Bali BPTU-HPT lebih kecil daripada sapi Bali peternakan rakyat yang menandakan tingkat perkawinan sedarah pada sapi Bali BPTU-HPT lebih rendah, namun nilai FST menunjukkan keduanya memiliki kedekatan genetik antar populasi. Nilai off-diagonal GRM yang negatif menunjukkan bahwa pada masing-masing individu dalam populasi tidak berhubungan erat secara genetik. Analisis MDS menunjukkan bahwa sapi Bali BPTU-HPT memiliki kelompok yang lebih menyebar daripada sapi Bali peternakan rakyat, namun kedua populasi masih berada dalam kelompok yang sama. Kesimpulan dari penelitian ini adalah tingkat keragaman genetik pada sapi Bali BPTU-HPT lebih terjaga daripada sapi Bali peternakan rakyat, namun demikian kedua populasi masih memiliki tingkat kedekatan genetik yang tinggi.