Penerapan asesmen diagnostik merupakan bagian terpadu dari pembelajaran berdiferensiasi pada Kurikulum Merdeka. Penelitian ini bertujuan untuk melihat dan mengetahui bagaimana persiapan, penerapan, dan hasil tes diagnostik terhadap peserta didik. Jenis penelitian ini adalah penelitian deskriptif kualitatif dengan subyek penelitian kelas XH di SMA Negeri 3 Samarinda. Teknik analisis data yang digunakan yaitu reduksi data, penyajian data, penarikan kesimpulan, dan analisis tindak lanjut. Berdasarkan hasil analisis asesmen diagnostik kognitif dan non kognitif dapat disimpulkan bahwa setiap peserta didik memiliki kemampuan dengan tingkat belum paham yaitu sebesar terhadap materi persamaan dan fungsi kuadrat dan memiliki kecenderungan gaya belajar visual sebesar . Hal ini, penting untuk dilakukan agar pendidik dapat merepresentasikan kebutuhan belajar peserta didik berdasarkan asesmen diagnostik yang telah diberikan dan membuat tindak lanjut rancangan pembelajaran berdiferensiasi yang dapat mengakomodir keragaman gaya belajar peserta didik secara menyeluruh.