Karyawan memiliki persepsi masing-masing terkait beban kerja dan lingkungan pekerjaannya. Jika kondisi tersebut menurut mereka tidak nyaman, akan mengarah pada kondisi stres terutama pada pekerjaan yang memiliki tanggung jawab besar. Penelitian bertujuan untuk mengetahui hubungan antara kualitas fisik lingkungan dan desain pekerjaan dengan keluhan stres kerja karyawan khususnya di Dinas Kesehatan Provinsi Jawa Timur. Penelitian ini menggunakan pendekatan cross sectional dan menggunakan data primer dengan 41 responden yang diperoleh dari simple random sampling karyawan di Dinas Kesehatan Provinsi Jawa Timur. Variabel dalam penelitian ini meliputi kualitas fisik lingkungan (suhu, kelembapan, pencahayaan, dan kebisingan) serta desain pekerjaan (jam kerja dan beban kerja mental). Analisis data menggunakan uji chi square dan juga uji phi correlation. Didapatkan variabel yang memiliki hubungan dengan stres yaitu suhu (p value = 0,029) memiliki kuat hubungan yang rendah (0,368), jam kerja (p value = 0,010) memiliki kuat hubungan yang sedang (0,437). Beban kerja mental (p value 0,000) memiliki kuat hubungan yang tinggi (0,788). Hasil kesimpulan didapatkan bahwa di variabel kualitas fisik lingkungan yaitu suhu, dan variabel desain pekerjaan yaitu jam kerja, dan beban kerja mental memiliki hubungan yang signifikan dengan stres kerja yang dialami pada karyawan Dinas Kesehatan Provinsi Jawa Timur.