Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui profil pemahaman siswa dan kualitas instrumen pengukuran pemahaman konsep air dalam sistem sosio-ekologis berdasarkan learning progression pada siswa kelas 10 dan 11 SMA Negeri Kebakkramat tahun ajaran 2020/2021. Populasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah seluruh kelas 10 dan 11 MIPA SMA Negeri Kebakkramat (N= 360). Sampel penelitian diambil menggunakan teknik stratified random sampling. Teknik ini digunakan dengan membuat tingkatan pada populasi. Jumlah sampel adalah 245 siswa yang terbagi menjadi dua kelompok. Setiap kelompok mewakili satu jenjang kelas, yaitu kelas 10 dan 11. Kelas 10 berjumlah 165 siswa dan kelas 11 berjumlah 80 siswa. Data yang dikumpulkan adalah data kuantitatif berupa level pemahaman konsep siswa yang diukur menggunakan instrumen tes. Instrumen tes diuji validitas, reliabilitas, daya pembeda, dan tingkat kesulitan pada setiap butir soal. Data yang didapatkan setelah pelaksanaan penelitian dianalisis menggunakan Rasch Model dengan aplikasi Winstep versi 3.73 dan dilanjutkan dengan analisis statistika deskriptif. Hasil penelitian menunjukkan profil pemahaman siswa kelas 10 dan 11 MIPA terhadap konsep air dalam sistem sosio-ekologis berdasarkan learning progression masih tergolong rendah, yaitu sejumlah 32% siswa berada pada level 1, 41% siswa berada pada level 2, 17% siswa berada pada level 3, dan 9% siswa berada pada level 4. Mayoritas siswa berada pada level pemahaman konsep yang rendah, yaitu level 2 (dari level yang seharusnya, yaitu level 4). Rendahnya level pemahaman siswa menunjukkan diperlukannya perbaikan konsep air dalam sistem sosio-ekologis agar konsep yang dimiliki siswa dapat runtut dan saling berkesinambungan.