Kegiatan budi daya perikanan dengan padat tebar yang tinggi akan menghasilkan limbah cair dan padat yang sebagian besar mengandung bahan organik, tingkat kekeruhan, dan padatan tersuspensi yang tinggi. Penerapan teknik fitoremediasi dan filtrasi menjadi salah satu upaya untuk mencegah pencemaran maupun kerugian akibat pembuangan limbah budidaya perikanan dengan cara yang hemat biaya serta ramah lingkungan. Penelitian ini bertujuan untuk mengukur efektivitas melati air sebagai fitoremediator dan filtrasi dalam mengolah limbah organik budidaya perikanan untuk memperbaiki kualitas air sehingga dapat menurunkan kadar limbah. Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan dua faktor yaitu perlakuan kepadatan tanaman melati air dan waktu pengamatan. Analisis data menggunakan ANOVA (Analysis of Variance) dan uji lanjut Duncan dengan tingkat signifikan 5%. Hasil penelitian menunjukkan nilai DO berkisar 4,6-6,9 mg/L; pH berkisar 5,24-7,28; suhu berkisar 26,5-30,11 0C; ammonia berkisar 0,0001-0,0045 mg/L dan ammonium berkisar 0,2399 – 1,1898 mg/L; dan nitrat berkisar 1,6-14,75 mg/L. Perlakuan kombinasi kepadatan tumbuhan melati air sebanyak 10 rumpun dan filtrasi efektif dalam menurunkan kadar nutrien (nitrat); dan 5 rumpun untuk menurunkan kadar ammonia dan ammonium. selama 40 hari proses fitoremediasi, tanaman melati air mengalami peningkatan yang signifikan dalam tinggi tanaman, lebar daun, dan jumlah daun. Laju pertambahan tinggi tanaman berkisar antara 0,19 hingga 0,24 cm per hari. Kesimpulan dari prnrlitian ini, yaitu perlakuan kombinasi kepadatan tumbuhan melati air sebanyak 10 rumpun dan filtrasi efektif dalam menurunkan kadar nutrien (nitrat); dan 5 rumpun untuk menurunkan kadar ammonia dan ammonium.