Waduk Cengklik merupakan salah satu ekosistem perairan yang memiliki fungsi sebagai penyedia air baku untuk kehidupan masyarakat di Kabupaten Boyolali. Waduk ini mengalami blooming eceng gondok yang disinyalir akibat dari limbah rumah tangga. Monitoring kualitas air waduk diperlukan dengan cara mengkaji keanekaragaman fitoplankton sebagai bioindikator.Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui spesies fitoplankton yang ditemukan di Waduk Cengklik, mengetahui nilai indeks keanekaragaman fitoplankton sebagai indikator kesehatan perairan, selain itu mengetahui adanya keterkaitan faktor fisika dan kimia bagi keberadaan fitoplankton yang ditemukan di Waduk Cengklik. Penelitian ini dilaksanakan di Waduk Cengklik dan Laboratorium FMIPA UNS selama 3 bulan. Penelitian eksploratif kuantitatif dengan teknik purposive random sampling. Pengambilan sample air menggunakan teknik tuang, yaitu dengan mengambil air pada kedalaman 0,5 meter dari atas permukaan air waduk sebanyak 20 liter. Titik sampling ditentukan pada 4 lokasi di Waduk Cengklik yaitu stasiun 1 merupakan kawasan inlet dan dekat perumahan warga, stasiun 2 merupakan area budidaya ikan, stasiun 3 adalah kawasan tengah wadukdan stasiun 4 merupakan kawasan outlet dari Waduk Cengklik. Identifikasifitoplankton menggunakan buku oleh Ian M. Suthers, David Rissik dan Anthony J. Richardson tahun 2009 serta buku oleh Sulastri tahun 2018.Hasil penelitian diperoleh 12 spesies fitoplankton dari 4 divisi yaitu Chlorophyta, Bacillariophyta, Cyanophyta dan Euglenophyta, dengan tingkat indeks kenekaragaman tergolong sedang sedangkan kualitas perairan di Waduk Cengklik termasuk dalam baku mutu air kelas II. Perairan menunjukkan adanya pencemaran dengan rendahnya nilai DO dan tingginya nilai BOD serta nilai COD.Kata kunci : fitoplankton, indeks keanekaragaman, limbah rumah tangga, waduk cengklik.