Persediaan darah merupakan bagian penting dalam penjaminan kesehatan masyarakat. Hal tersebut berdampak besar bagi keberhasilan pada hampir seluruh prosedur perawatan medis. Kesenjangan antara donasi dan kebutuhan darah semakin meningkat, sedangkan tidak ada alternatif lain untuk memenuhi kebutuhan darah mengingat darah diberikan oleh pendonor secara sukarela. Selain itu, hingga saat ini, tidak ada produk maupun proses kimia yang dapat digunakan untuk menghasilkan darah. Oleh karenanya, darah dianggap sebagai sumber daya yang langka. Meminimalkan kekurangan persediaan darah dan pemborosan darah akibat kadaluarsa merupakan tantangan utama dalam pengelolaan persediaan darah. Tidak tersedianya darah meningkatkan risiko mortalitas dan morbiditas pasien, sementara tingkat persediaan yang tinggi meningkatkan risiko kerusakan darah yang berakibat pada tingginya biaya persediaan dan tidak efisiennya penggunaan darah.Penelitian ini dilaksanakan di UTDC PMI Kota Balikpapan yang bertujuan untuk merancang model simulasi persediaan darah serta menetapkan tingkat persediaan darah optimal menggunakan simulasi Monte Carlo. Dalam simulasi ini, variabel kontrol adalah besaran darah masuk, adapun variabel respon adalah total biaya yang merupakan hasil dari penjumlahan biaya kekurangan darah dan darah rusak. Hasil simulasi dengan 8 kali replikasi diperoleh nilai optimal darah masuk untuk golongan darah A, B, O, dan AB berturut-turut sebanyak 22 kantong, 19 kantong, 28 kantong, dan 9 kantong darah per hari. Adapun total biaya persediaan yang minimum adalah Rp 1.956.500; Rp 1.772.550; Rp 2.485.350; dan Rp 1.100.700 berturut-turut untuk golongan darah A, B, O, dan AB.