Kondisi kehamilan memiliki risiko lebih tinggi mengalami anemia defisiensi zat besi. Hal ini dikarenakan, kebutuhan zat besi meningkat secara signifikan namun tidak diimbangi dengan penyimpanan zat besi di dalam tubuh. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui gambaran tingkat kepatuhan ibu hamil dengan metode pill count dan self report dalam mengkonsumsi suplemen zat besi serta hubungannya terhadap kejadian anemia pada kehamilan. Penelitian ini merupakan descriptive correlation study dengan rancangan case-control design, dimana sampel pada penelitian ini terbagi menjadi kelompok kasus (ibu hamil dengan anemia) dan kontrol (ibu hamil tanpa anemia). Teknik sampling yang digunakan adalah non-probability sampling dengan metode consecutive sampling, hingga didapatkan 68 responden usia kehamilan trimester III yang rutin melakukan antenatal care (ANC) sejak awal kehamilan di Puskesmas Jetis, Kota Yogyakarta pada bulan Februari 2019. Keseluruhan responden terbagi menjadi dua kelompok, masing-masing sebanyak 34 responden. Analisis statistika yang digunakan untuk merumuskan hasil penelitian ini adalah Chi-square (X 2 test) dengan Spearman's rank correlation coefficient (ρ) untuk mengetahui kekuatan dan arah korelasi antara kejadian anemia dengan tingkat kepatuhan responden berdasarkan metode pill count. Hasilnya menunjukkan bahwa responden yang tidak patuh mengkonsumsi suplemen zat besi berhubungan bermakna dengan kejadian anemia (X 2= 11, 56; p= 0,001 (p< 0,050)), odd ratio (OR)= 10, 79; 95% CI 2, 25-51, 66 dan memiliki arah korelasi positif dengan kekuatan sedang (ρ= 0,412, p= 0,001), sehingga dapat disimpulkan bahwa ibu hamil yang tidak patuh akan berisiko 10 kali lipat mengalami anemia (Hb< 11, 5 g/dL) pada masa kehamilan. Berdasarkan hasil tersebut dapat diketahui bahwa pentingnya mengkonsumsi suplemen zat besi untuk mencegah terjadinya anemia pada ibu hamil.