Untuk memenuhi kebutuhan listrik dari energi terbarukan sumber aliran air sangat melimpah di Indonesia. Salah satu bagian dari hydro power plant yang mempunyai peranan penting adalah penstock. Sehingga dibutuhkan desain penstock yang bisa menunjang kelancaran hydro power tersebut. Tujuan dari penelitian ini adalah melakukan optimasi desain penstock dengan menggunakan software caesar. Hasil dari penelitian dengan diameter penstock 1,9 m, panjang 2000 m, tebal 12 mm, tekanan inlet penstock sebesar 53.880,99 Pa dan kecepatan air 10,40 m/s. Dihasilkan tegangan maksimum sebesar 29.896.150 Pa masih di bawah allowable stress 160.670 kPa. Tetapi untuk displacement maksimum di segmen 13 area AB#12 sampai AB#13 node 349-350. Arah sumbu X sebesar -12,702 mm, arah sumbu Y sebesar 16,418 mm, arah sumbu Z sebesar 32,835 mm. Setelah dilakukan optimasi desain displacement yang terjadi dibawah 1 mm.