Kenaikan muka air laut menjadi fenomena alam yang tidak dapat dihindari sebagai dampak dari pemanasan global dan perubahan iklim. Akumulasi kenaikan muka air laut, air pasang dan penurunan muka air tanah menjadi penyebab terjadinya banjir rob. Penelitian ini bertujuan untuk mengaplikasikan pemodelan spasial Sistem Informasi Geografis (SIG) menggunakan trend kenaikan muka air laut untuk mengetahui luas genangan serta mengidentifikasi dampak yang terjadi akibat banjir rob terhadap tutupan lahan di kawasan pesisir selatan Kabupaten Tulungagung Jawa Timur. Data pasang surut yang diambil mulai tahun 2014 hingga tahun 2020 diolah menggunakan metode Least Square untuk mengetahui nilai harmonik pasang surut. Kecenderungan terjadinya Sea Level Rise (SLR) diketahui dengan menganalisis anomali tinggi permukaan laut dari data hasil pengukuran satelit altimetri yang berasal dari National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) dengan cakupan data dari tahun 1992 hingga tahun 2021 untuk perairan regional Indonesia. Pemodelan spasial menggunakan SIG dilakukan untuk mengetahui luas genangan dan tutupan lahan yang terdampak. Hasil analisis menunjukkan kenaikan muka air laut rata-rata sebesar 4,3 ± 0,4 mm/tahun maka diprediksi terjadi kenaikan MSL di perairan pesisir Tulungagung dari 1,999 meter pada tahun 2020 menjadi 2,7735 meter pada tahun 2200. Luas tutupan lahan pesisir yang tergenang pada akhir pemodelan diperkirakan mencapai 139,13 Ha. Kenaikan muka air laut diperkirakan membawa dampak terhadap lingkungan pesiisr di lokasi studi, karena akan menimbulkan banjir rob yang menggenahi pesisir pantai, pemukiman sawah dan tambak.