Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan produksi biodiesel berbasis Refined Bleached Deodorized Palm Oil (RBDPO) melalui proses transesterifikasi semi-batch dengan variasi konsentrasi katalis dan frekuensi penambahan feed. Metode yang digunakan adalah Rancangan Blok Lengkap (RBL) dengan dua faktor perlakuan yaitu konsentrasi katalis sodium methylate dengan taraf 0,5%, 1%, dan 1,5% terhadap massa minyak serta faktor frekuensi penambahan RBDPO dengan taraf 4, 6, dan 8 kali penambahan dalam satu jam. Evaluasi dilakukan berdasarkan analisis sifat fisik dan kimia biodiesel, termasuk densitas, kadar metil ester, kadar air, pH, dan kadar gliserida (monogliserida, digliserida, trigliserida). Hasil penelitian menunjukkan bahwa sampel dengan perlakuan X2Y1 (katalis 1% dan penambahan feed 4 kali) memberikan hasil terbaik dengan kadar metil ester tertinggi (53,19%), kadar air rendah (576,5 ppm), pH (7,15), dan nilai densitas 878,2 kg/m3. Dibandingkan dengan standar SNI 7182:2015, sampel X2Y1 telah memenuhi sebagian besar parameter mutu biodiesel, meskipun kadar metil ester masih sedikit di bawah batas minimum 96,5%. Untuk meningkatkan kualitas biodiesel, peningkatan lebih lanjut diperlukan pada rasio metanol dan waktu reaksi untuk meminimalkan reaksi balik yang menyebabkan peningkatan kadar monogliserida dan digliserida. Kesimpulannya, metode semi-batch dengan konsentrasi katalis 1% dan penambahan feed sebanyak 4 kali menunjukkan hasil terbaik dalam produksi biodiesel berbasis RBDPO