Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan dan mengevaluasi efektivitas Virtual Testing Station dalam meningkatkan kompetensi kognitif pemrograman PLC (Programmable Logic Controller) pada siswa kelas XI Program Keahlian Teknik Mekatronika di SMKN 1 Bawang Banjarnegara. Metode penelitian yang digunakan adalah penelitian pengembangan (Research and Development) dengan model Waterfall menurut Pressman dan ADDIE menurut Branch. Hasil penelitian menunjukkan bahwa: (1) Virtual Testing Station yang dikembangkan mampu mereplikasi proses kerja perangkat keras testing station secara virtual, menyediakan simulasi interaktif untuk pemrograman PLC; (2) Berdasarkan evaluasi oleh ahli materi, ahli media, dan pengguna, perangkat lunak ini dinilai sangat layak sebagai media pembelajaran, dengan rata-rata nilai 79,86; (3) Implementasi media pembelajaran ini meningkatkan kompetensi kognitif siswa, terbukti dari peningkatan nilai tes kognitif dari pretest sebesar 53,7 menjadi posttest sebesar 62,79, dengan perbedaan yang signifikan pada taraf signifikansi 5%. Kesimpulannya, Virtual Testing Station efektif sebagai media pembelajaran dalam meningkatkan pemahaman siswa terhadap pemrograman PLC, serta dapat menjadi alternatif praktikum yang efisien dan hemat biaya di lingkungan pendidikan SMK.