Turbin uap merupakan komponen terkritis dalam sistem Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU). Kondisi turbin uap perlu dijaga supaya mampu beroperasi secara optimal. Penelitian ini bertujuan untuk mengusulkan strategi predictive maintenance dengan mengevaluasi reliability dan vibrasi. Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) digunakan untuk menganalisis risiko kerusakan dan mengetahui komponen terkritis berdasarkan Risk Priority Number (RPN). Perhitungan secara statistik digunakan untuk mengevaluasi reliability dengan mengolah data historis kerusakan. Analisis vibrasi dilakukan untuk memantau gejala kerusakan berdasarkan pola spektrum melalui algoritma Fast Fourier Transform (FFT). Proses kalkulasi dikerjakan dengan software GNU Octave melalui algoritma program yang disajikan dalam interface yang interaktif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa komponen yang tergolong dalam prioritas pemeliharaan adalah coupling (RPN = 122.88), labyrinth seals (RPN = 97.44), bearing (RPN = 95.71), diaphragm (RPN = 95.42), turbine control valve (RPN = 95.04), dan turbine stop valve (RPN = 92.16). Analisis vibrasi menunjukkan pada bearing 5X terdapat tiga frekuensi dominan yaitu 0.23 Hz, 0.51 Hz, dan 1.06 Hz, sehingga tidak terdapat gejala kerusakan yang terdeteksi pada bearing turbin. Selain itu, frekuensi dominan pada spektrum cukup jauh dari natural frequency sistem, sehingga turbin uap dapat beroperasi dalam kondisi aman. Berdasarkan analisis secara statistik, waktu pemeliharaan yang dilakukan ketika reliability 90% menghasilkan peningkatan reliability tertinggi untuk seluruh komponen kritis.