Pada proses produksi minyak goreng sawit dihasilkan berbagai jenis limbah, salah satunya adalah limbah cair. Limbah cair tersebut diperkirakan masih mengandung asam lemak yang relatif potensial sebagai bahan baku untuk sintesis biodiesel. Penelitian ini bertujuan menentukan kondisi terbaik tahap transesterifikasi dengan katalis NaOH pada pemanfaatan limbah cair industri minyak goreng kelapa sawit sebagai bahan baku sintesis biodiesel. Kondisi terbaik tahap transesterifikasi tersebut dipelajari berdasarkan parameter rasio mol minyak terhadap metanol (1: 5, 1: 7, 1: 9, dan 1: 1) dan kadar katalis NaOH (0, 3, 0, 5, dan 0, 7%-b/b). Sintesis biodiesel pada penelitian ini dilakukan melalui 5 tahap, yaitu: karakterisasi bahan baku, tahap esterifikasi dengan katalis H 2 SO 4, tahap transesterifikasi dengan katalis NaOH, pemurnian biodiesel, dan karakterisasi biodiesel. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kondisi terbaik pada tahap transesterifikasi dicapai pada reaksi dengan rasio mol minyak terhadap metanol sebesar 1: 5 dan kadar katalis NaOH sebanyak 0, 5%. Pada kondisi tersebut dihasilkan biodiesel dengan rendemen 87, 62% dan karakteristik berupa densitas, viskositas, bilangan asam, titik nyala, dan kandungan energi berturut-turut sebesar 863, 5 kg/m 3, 4, 1 mm 2/s, 1, 61 mg KOH/g biodiesel, 140ºC, dan 38, 22 MJ/kg.