Air limbah hasil kegiatan pengolahan minyak bumi mengandung berbagai senyawa organik dan anorganik yang berpotensi mencemari lingkungan apabila tidak ditangani secara memadai. Penelitian ini bertujuan untuk menilai kinerja Unit API II dalam menurunkan kadar berbagai parameter pencemar utama pada air limbah di PPSDM Migas. Contoh uji air limbah diambil pada lokasi masuk (inlet) dan keluar (outlet) Unit API II menggunakan metode grab sampling, kemudian dianalisis di Laboratorium Lindungan Lingkungan PPSDM Migas. Parameter yang diuji meliputi pH, suhu, BOD₅, COD, minyak dan lemak, amonia, serta fenol. Setiap parameter diuji berdasarkan standar nasional dan internasional, antara lain SNI 6989.72:2009 untuk BOD₅, SNI 6989.73:2009 untuk COD, SNI 06-6989.10:2004 untuk minyak dan lemak, APHA 4500-NH₃ Fenat untuk amonia, serta APHA 5530-Phenols untuk fenol. Hasil pengujian menunjukkan bahwa Unit API II memiliki efektivitas tinggi dalam menurunkan kadar pencemar, dengan efisiensi penurunan BOD₅ sebesar 43,55%, COD sebesar 25%, minyak dan lemak sebesar 28,53%, fenol sebesar 22,07%, dan amonia sebesar 24,65%. Nilai pH (6,87–7,15) dan suhu (32,8–31,3°C) juga masih berada dalam rentang ambang batas sesuai ketentuan Peraturan menteri LH No. 19 Tahun 2010. Secara umum, Unit API II terbukti mampu menghasilkan efluen yang memenuhi standar lingkungan. Optimalisasi kinerja masih dapat dilakukan melalui penambahan inclined plate separator serta pemeliharaan rutin untuk meningkatkan efisiensi pemisahan minyak dan padatan tersuspensi.