Latar Belakang: Premenstrual syndrome (PMS) merupakan sekumpulan dari gejala yang tidak menyenangkan secara fisik atau psikis yang terjadi sekitar satu atau dua minggu sebelum menstruasi dan akan mereda ketika menstruasi dimulai. PMS ditemukan berkaitan dengan kualitas tidur, kemungkinan ketidaknyamanan dan mordibitas psikiatri yang tinggi pada masa PMS. Tujuan Penelitian: Untuk mengetahui hubungan antara premenstrual syndrome dengan kualitas tidur pada mahasiswi Prodi Keperawatan Program Sarjana di STIKES Muhammadiyah Gombong. Metode Penelitian: Penelitian ini menggunakan metode observasional analitik dengan pendekatan cross sectional. Sampel berjumlah 80 mahasiswi yang diambil melalui teknik proportionate stratified random sampling. Premenstrual syndrome diukur menggunakan kuesioner Shortened Premenstrual Assessment Form (SPAF) dan kualitas tidur diukur menggunakan kuesioner Pittsburgh Sleep Quality Index (PSQI). Data yang diperoleh di uji dengan program SPSS for Windows menggunakan analisis Kendall’s Tau. Hasil Penelitian: Mayoritas responden mengalami premenstrual syndrome kategori sedang (57,5%) dan memiliki kualitas tidur yang kurang baik (51,3%). Hasil analisis uji Kendall’s Tau diperoleh nilai signifikansi (p) sebesar 0,014. Kesimpulan: Disimpulkan hasil bahwa (p<0.05) hal ini menunjukkan bahwa terdapat hubungan signifikan antara premenstrual syndrome dengan kualitas tidur pada mahasiswi Prodi Keperawatan Program Sarjana di STIKES Muhammadiyah Gombong. Rekomendasi: Diperlukan penelitian lebih lanjut dari penelitian ini yaitu dengan teknik dan kriteria lain seperti responden yang sedang mengalami premenstrual syndrome disertai dengan lembar observasi dan wawancara agar hasil lebih maksimal.