Sektor pertanian merupakan sektor utama pendukung perekonomian Kabupaten Karangasem. Meskipun Kabupaten Karangasem memiliki potensi pada sektor pertanian, khususnya subsektor tanaman pangan yang cukup besar, namun hingga kini belum mampu meningkatkan perekonomian daerah secara signifikan. Penelitian ini bertujuan untuk merumuskan arahan pengembangan komoditas unggulan sektor pertanian tanaman pangan di Kabupaten Karangasem melalui pendekatan agribisnis. Tahapan penelitian untuk mencapai tujuan dalam penelitian ini yaitu analisis LQ dan Shift Share untuk menentukan komoditas unggulan tanaman pangan, analisis Delphi untuk menentukan faktor–faktor yang berpengaruh terhadap peningkatan nilai tambah komoditas unggulan, analisis Expert Judegement untuk menentukan jenis kegiatan pasca panen subsistem agribisnis hilir dan analisis Descriptive Kualitatif untuk merumuskan arahan pengembangan. Hasil penelitian dari keseluruhan proses analisa didapatkan bahwa komoditas unggulan tanaman pangan yang berpotensi dan memiliki daya saing dan dapat dikembangkan lebih lanjut adalah padi, ubi kayu dan kacang kedelai. Arahan pengembangan komoditas unggulan terdiri atas kegiatan penanganan primer (pasca panen) dan kegiatan penanganan sekunder (pengolahan) dari masing–masing komoditas unggulan sektor pertanian tanaman pangan. Arahan kegiatan penanganan primer (pasca panen) berupa arahan untuk menekan kehilangan hasil komoditas unggulan dan sebagai penyediaan bahan baku berkualitas yang akan digunakan dalam kegiatan pengolahan. Selanjutnya, kegiatan penanganan sekunder (pengolahan) berupa produk turunan yang memiliki nilai jual lebih tinggi sehingga dapat meningkatkan perekonomian.