Evaporasi merupakan faktor penting yang sangat mempengaruhi besarnya kapasitas tampungan waduk. Akan tetapi, kendala dan persoalan yang kerap terjadi pada waduk di Indonesia yaitu sedikitnya jumlah data pengukuran evaporasi, kurang lengkapnya data pengukuran evaporasi, terjadinya kerusakan secara tiba-tiba pada alat ukur, dan kesalahan yang diakibatkan oleh manusia. Tujuan penelitian ini adalah analisa evaporasi Waduk Wonorejo melalui pendekatan empiris menggunakan Metode Penman dan Priestley-Taylor. Data klimatologi yang digunakan meliputi data suhu udara, kecepatan angin, kelembaban relatif, dan lama penyinaran matahari dengan periode bulanan pada tahun 2004-2019. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa, berdasarkan hasil uji kesesuaian metode dengan kalibrasi model, evaporasi menggunakan Metode Priestley-Taylor memiliki hasil paling baik dibanding Metode Penman. Hal ini dapat dilihat dari nilai NSE 0,595; MAE 0,137; R 0,783; R2 0,613; dan KR 5,091%. Kemudian dilakukan uji verifikasi terhadap Metode Priestley-Taylor dan didapatkan hasil terbaik dengan nilai NSE -2,279; MAE 2,127; R 0,780; R2 0,609; dan KR 38,289%. Hasil uji verifikasi terbaik merupakan pasangan data 14 tahun kalibrasi dan 1 tahun verifikasi.