Kolam sedimen merupakan fasilitas tambang untuk mengendapkan lumpur dari sisa pengolahan hasil tambang. Setelah material pengotor dan air terpisahkan dari lumpur, air yang telah memenuhi baku mutu lingkungan biasanya dialirkan keluar kolam. Proses keluar-masuknya air dapat menyebabkan perubahan tinggi muka air pada kolam sedimen. Air pada kolam sedimen memberikan gaya tekan serta rembesan pada tanggul. Perubahan tinggi muka air menyebabkan perubahan gaya-gaya yang bekerja pada tanggul kolam sedimen sehingga mempengaruhi kestabilan tanggul tersebut. Penelitian ini bertujuan untuk menghitung faktor keamanan tanggul dari pengaruh perubahan tinggi muka air terhadap kestabilan tanggul kolam sedimen dengan model skala laboratorium dan tanggul kolam sedimen PT XYZ Bauksit. Perhitungan faktor keamanan dilakukan dengan metode elemen hingga dan metode kesetimbangan batas. Perbedaan kedua faktor keamanan tersebut dianalisis untuk memperoleh pendekatan yang paling tepat untuk memprediksi nilai faktor keamanan tanggul kolam sedimen. Analisis metode elemen hingga dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak Rocscience RS2 sedangkan analisis metode kesetimbangan batas menggunakan Rocscience Slide2 dengan fitur steady-state analysis untuk menentukan rembesan air pada badan tanggul. Dengan mengetahui pengaruh perubahan tinggi muka air terhadap kestabilan tanggul kolam sedimen dan metode analisis yang paling tepat, perusahaan-perusahaan tambang dapat merencanakan desain kolam sedimen dengan lebih matang lagi.