Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kelimpahan dan keanekaragaman fitoplankton dan hubungannya dengan parameter fisik-kimia perairan. Penelitian telah dilakukan pada bulan Desember 2014 di Laguna Leupung. Pengambilan sampel plankton dilakukan pada 6 stasiun pengamatan dengan menggunakan plankton-net. Identifikasi plankton dilakukan di Laboratorium Fakultas Kelautan dan Perikanan, Universitas Syiah Kuala. Genus yang ditemukan sebanyak 25 genera yang berasal dari kelas Bacillariophyceae, Dinophyceae dan Cyanophyceae. Kelas Bacillariophyceae tergolong sedang dengan kelimpahan rata-rata 1202,02 ind/L, sedangkan kelas Dinophyceae berkisar 621,13 ind/L dan Cyanophyceae 208,49 ind/L yang tergolong dalam kelimpahan rendah. Genus yang dominan ditemukan adalah Rhizosolenia sebesar 26%. Nilai indeks Keanekaragaman berkisar 1,88 - 2,63, dan termasuk kedalam kategori sedang. Berdasarkan Principal Component Analysis diketahui bahwa terdapat pengaruh dari parameter fisik-kimia terhadap kelimpahan fitoplankton di perairan Laguna Leupung. Kata kunci: Fitoplankton, Laguna, Principal Component Analysis, Leupung