Sariawan merupakan salah satu kondisi yang sering muncul di dalam mulut, seperti pada bagian pipi dalam, bibir, gusi, atau lidah. Sediaan microneedle patch dapat menjadi alternatif untuk mencegah resistensi obat pada pengobatan sariawan. Microneedle adalah teknologi penghantaran obat secara transdermal yang menggunakan ratusan jarum berukuran mikrometer. Serai (Cymbopogon nardus) mengandung senyawa yang mampu mengatasi jamur penyebab sariawan seperti alkaloid, flavonoid, fenolik, dan saponin. Senyawa fenolik total yang terlepas dari sediaan microneedle patch diharapkan mampu menembus lapisan dermis paling dalam dan memberikan efektivitas terapi. Penelitian ini bertujuan untuk menetapkan kadar fenolik total ekstrak etanol serai (Cymbopogon nardus) dan menguji pelepasan senyawa fenolik total dari sediaan microneedle patch dengan variasi konsentrasi ekstrak. Metode penelitian dimulai dari pengumpulan dan pengolahan simplisia, pembuatan ekstrak dengan maserasi, formulasi, penetapan kadar fenolik menggunakan spektrofotometri UV-Vis, dan uji pelepasan in vitro menggunakan sel difusi Franz. Hasil penelitian menunjukkan kadar fenolik total ekstrak sebesar 10,32% b/b EK (103,21 mg GAE/g). Jumlah kumulatif fenolik yang terlepas pada menit ke-300 pada konsentrasi 2,5%; 5%; dan 7,5% secara berturut-turut yaitu sebesar 401,67±0,1331 µg/cm²; 1180,52±0,1601 µg/cm²; dan 1334,07±0,9316 µg/cm² serta kecepatan pelepasan sebesar 1,34±0,0004 µg/cm²menit; 3,93±0,0005 µg/cm²menit; dan 4,45±0,0031 µg/cm²menit. Penelitian ini dapat disimpulkan ekstrak etanol cymbopogon nardus memiliki kadar fenolik total dan variasi kandungan ekstrak etanol cymbopogon nardus dalam microneedle patch berpengaruh terhadap jumlah kumulatif dan kecepatan pelepasan fenolik.