Letak geografis yang cukup dekat menyebabkan banyak penduduk kota Batam melakukan perjalanan ke Pekanbaru. Penumpang dari kota Batam yang melakukan perjalanan ke Pekanbaru memiliki dua pilihan jalur moda transportasi, antara lain jalur laut-darat dan jalur udara. Jalur transportasi tersebut memiliki karakteristik moda yang berbeda sehingga akan mendorong pengguna untuk lebih selektif dalam memilih moda yang akan digunakan. Studi ini bertujuan untuk menganalisis factor-faktor serta membuat model pemilihan moda dalam melakukan perjalanan rute Batam – Pekanbaru. Metode analisis yang digunakan adalah analisis deskriptif kuantitatif. Analisis deskriptif digunakan untuk menjelaskan karakteristik pemilihan moda transportasi penumpang, sedangkan analisis kuantitatif digunakan untuk mengetahui factor-faktor yang mempengaruhi pemilihan moda penumpang dengan regresi linear berganda menggunakan software SPSS 24.0. Hasil persamaan regresi linear akan dimasukan kedalam model logit biner untuk mengetahui probabilitas pemilihan moda transportasi penumpang rute Batam – Pekanbaru. Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap pemilihan moda untuk perjalanan rute Batam – Pekanbaru diambil dari variabel bebas yang memenuhi uji regresi logistik, antara lain variabel biaya perjalanan (X3), harga tiket (X5), kenyamanan (X8), kesediaan (X9), dan pertimbangan kecepatan (X15) dengan nilai signifikansi kurang dari 0,05. Selanjutnya, probabilitas penumpang rute Batam – Pekanbaru yang menggunakan transportasi udara berdasarkan model persamaan adalah sebesar 57,4 persen, sedangkan probabilitas penumpang rute yang menggunakan transportasi laut-darat sebesar 42,6 persen.