Kabupaten Gunung Kidul merupakan salah satu sentra penanaman komoditas kapas di dataran tinggi. Penanaman kapas yang sedang dikembangkan diharapkan dapat menunjang pembangunan pertanian. Petani kapas di Kabupaten Gunung Kidul mengusahakan berbagai macam jenis tanaman palawija dengan kapas (dengan sistem tumpang sari). Pola tanam yang diusahakan oleh petani ini dengan mengalokasikan sumber daya yang ada diharapkan dapat meningkatkan pendapatan usaha tani. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sistem pola tanam kapas yang diusahakan di Kabupaten Gunung Kidul dan untuk mengetahui pola tanam dengan kapas yang paling optimal dan pengaruhnya terhadap pendapatan petani. Metode dasar yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode deskriptif analisis. Selanjutnya data yang dikumpulkan, disusun, dijelaskan kemudian dianalisis dengan menggunakan metode Linear Programming. Dari hasil penelitian diketahui bahwa hasil optimasi kendala luas areal sebesar 0,26 Ha, tenaga kerja 40,755 HKO dan modal yang dimiliki oleh petani sebesar Rp. 4.988.306,- dapat diinterpretasikan bahwa pola tanam terbaik pada pola tanam IV yang dapat memberikan pendapatan petani selama 1 tahun sebesar Rp. 4.666.174,-. Dari hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa petani diharapkan untuk menerapkan pola tanam IV ( Padi, Kedelai-Kapas ).