Air gambut adalah air permukaan yang umumnya terdapat di daerah rawa dan dataran rendah, dengan karakteristik utama berupa pH (Potential of Hydrogen) yang rendah, memiliki warna yang pekat, kandungan bahan organik yang tinggi, serta tingkat kekeruhan yang relatif besar sehingga memerlukan proses pengolahan sebelum dimanfaatkan. Tanah lempung gambut (TLG) berpotensi digunakan sebagai koagulan alami untuk menyisihkan bahan organik dan warna pada air gambut. Penelitian ini bertujuan menentukan pH optimum, dosis optimum, rasio pembagian dosis optimum pada koagulasi dua-tahap menggunakan TLG, serta membandingkan efektivitas koagulasi satu-tahap dan dua-tahap pada kondisi optimum. Penelitian dilakukan menggunakan metode jar test. Variasi pH terdiri atas tujuh variasi, yaitu pH 4, 5, 6, 7, 8, 9, dan 10, sedangkan variasi dosis koagulan TLG yaitu 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 4,5; dan 5 g/L. Koagulasi dua-tahap menggunakan rasio pembagian dosis 1/3:2/3, 1/2:1/2, dan 2/3:1/3. Parameter yang dianalisis meliputi warna, UV₂₅₄, pH akhir, dan rasio E?/E?. Air gambut awal memiliki nilai warna sebesar 810,026 Pt-Co dan UV₂₅₄ sebesar 1,679 cm?¹. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pH optimum diperoleh pada pH 8 dengan nilai warna 130,590 Pt-Co (penyisihan 84%) dan UV₂₅₄ sebesar 1,009 cm?¹ (penyisihan 40%). Dosis optimum diperoleh pada 3 g/L dengan nilai warna 113,192 Pt-Co (penyisihan 86%) dan UV₂₅₄ sebesar 0,868 cm?¹ (penyisihan 48%). Pada koagulasi dua-tahap, rasio pembagian dosis 1/3:2/3 memberikan hasil terbaik dengan nilai warna 98,541 Pt-Co (penyisihan 88%) dan UV₂₅₄ sebesar 0,796 cm?¹ (penyisihan 53%). Koagulasi dua-tahap menghasilkan penyisihan warna dan bahan organik yang lebih tinggi dibandingkan koagulasi satu-tahap, sehingga berpotensi meningkatkan efektivitas pengolahan air gambut menggunakan koagulan alami TLG.