Fitoplankton merupakan produsen primer di suatu perairan yang dapat menunjang kehidupansumberdaya hayati perairan lainnya dan menempati trofik level pertama dalamrantai makanan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui struktur komunitas fitoplanktonserta hubungan antara konsentrasi fosfat dan nitrat dengan kelimpahan fitoplankton.Penelitian ini dilaksanakan pada bulan januari 2017 di perairan TanjungBalai Kota Kabupaten Karimun Provinsi Kepulauan Riau. Hasil dari penelitian ini ditemukan27 genus dari fitoplankton yang berasal dari 3 kelas, 7 ordo dan 16 famili.Adapun nilai kelimpahan fitoplankton berkisar antara 48 - 79 ind/l. Nilai indeks keanekaragaman(H\u27) berkisar antara 2,60 – 2,83, indeks dominasi (C) berkisar antara 0,20 –0,23 dan indeks keseragaman (E) berkisar antara 0,77 – 0,80. Berdasarkan uji regresilinear sederhana, model matematis konsentrasi fosfat dengan kelimpahan fitoplanktonyaitu y = 10.90 + (656.4)x dengan nilai korelasi (r) = 0,42 (tergolong sedang). Modelmatematis konsentrasi nitrat dengan kelimpahan fitoplankton yaitu y = 138.3 + (-1207)x dengan nilai korelasi (r) = 0,21 (tergolong lemah