Kasus difteri merupakan salah satu permasalahan kesehatan masyarakat yang masih menjadi perhatian di Indonesia, khususnya di Provinsi Jawa Timur. Data kasus difteri tahun 2024 menunjukkan karakteristik berupa banyaknya nilai nol (excess zeros) dan adanya overdispersi, sehingga model regresi Poisson tidak lagi sesuai untuk digunakan. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk membandingkan model regresi Zero-Inflated Poisson (ZIP) dan Zero-Inflated Negative Binomial (ZINB) dalam memodelkan kasus difteri serta menentukan model terbaik berdasarkan kriteria Akaike’s Information Criterion (AIC). Data yang digunakan merupakan data sekunder kasus difteri di 38 Kabupaten/Kota di Provinsi Jawa Timur tahun 2024, dengan variabel prediktor meliputi persentase pemberian ASI eksklusif, persentase balita dipantau pertumbuhan dan perkembangan, persentase pelayanan kesehatan bayi, dan persentase imunisasi DPT-HB-Hib3. Hasil analisis menunjukkan bahwa data memiliki excess zeros sebesar 76,32% dan mengalami overdispersi dengan nilai dispersi sebesar 1,441615 (>1). Hasil pemodelan menunjukkan bahwa variabel persentase pelayanan kesehatan bayi dan persentase imunisasi DPT-HB-Hib3 berpengaruh signifikan terhadap jumlah kasus difteri. Berdasarkan perbandingan nilai AIC, model Regresi Zero-Inflated Poisson (ZIP) menghasilkan nilai AIC yang lebih kecil dibandingkan model Regresi Zero-Inflated Negative Binomial (ZINB), sehingga dipilih sebagai model terbaik dalam memodelkan kasus difteri di Provinsi Jawa Timur tahun 2024. Penelitian ini diharapkan dapat menjadi referensi dalam pemilihan model statistik yang tepat untuk data kesehatan dengan karakteristik excess zeros dan overdispersi guna mendukung pengambilan kebijakan pengendalian penyakit yang lebih akurat. Kata kunci: Difteri, Zero-Inflated Poisson (ZIP), Zero-Inflated Negative Binomial (ZINB), excess zeros, overdispersi, AIC