Perawat memiliki tanggung jawab yang besar dalam memberikan pelayanan keperawatan secara berkesinambungan sehingga berisiko mengalami beban kerja dan kelelahan kerja yang dapat memicu terjadinya stres kerja. Kondisi tersebut berpotensi menurunkan kualitas pelayanan keperawatan serta berdampak pada keselamatan pasien. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis hubungan beban kerja dan kelelahan kerja dengan stres kerja perawat di Rumah Sakit Islam Gondanglegi. Penelitian ini menggunakan desain analitik korelasional dengan pendekatan cross- sectional. Populasi penelitian berjumlah 60 perawat rawat inap dengan sampel sebanyak 52 responden yang dipilih menggunakan teknik simple random sampling. Instrumen yang digunakan yaitu National Aeronautics and Space Administration Task Load Index (NASA-TLX), Swedish Occupational Fatigue Inventory (SOFI), dan Perceived Stress Scale-10 (PSS-10). Analisis data menggunakan uji Spearman Rank. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sebagian besar responden memiliki beban kerja kategori agak tinggi (59,6%), kelelahan kerja kategori sedang (65,4%), dan stres kerja kategori ringan (67,3%). Hasil uji Spearman Rank menunjukkan terdapat hubungan yang signifikan antara beban kerja dengan stres kerja dengan arah hubungan positif dan kekuatan hubungan lemah (p=0,042; r=0,283), serta terdapat hubungan yang signifikan antara kelelahan kerja dengan stres kerja dengan arah hubungan positif dan kekuatan hubungan sedang (p=0,000; r=0,536). Rumah sakit diharapkan melakukan evaluasi terhadap distribusi beban kerja dan upaya pencegahan kelelahan kerja untuk menurunkan stres kerja perawat