Shell and tube heat exchanger (STHE) merupakan alat yang berfungsi untuk memindahkan panas antar fluida yang dialirkan dalam sisi shell dan sisi tube. Karena STHE merupakan salah satu alat yang memegang peranan penting dalam produktivitas PLTU, maka perlu adanya antisipasi agar performa STHE tetap optimal. Salah satu cara agar kondisi STHE tetap baik seiring berjalannya waktu adalah dengan optimasi desain pada STHE untuk meningkatkan performanya. Pada penelitian ini digunakan optimasi dengan metode Genetic Algortihm (GA) untuk meningkatkan nilai overall heat transfer (U) dan meminimalkan pressure drop. Variabel yang dioptimasi untuk mendapatkan performa STHE optimal adalah do, Nb dan Lta. Setelah dilakukan optimasi dengan metode GA didapatkan nilai U meningkat 9.7%, pressure drop shell dan tube masing-masing turun 3.5% dan 6.3%. Kemudian pada penelitian ini aplikasi HTRI digunakan untuk memvalidasi data hasil optimasi pemodelan STHE. Setelah divalidasi didapatkan perbedaan yang kecil antara nilai U, pressure drop tube dan shell HTRI dengan hasil optimasi. Tetapi jumlah crosspasses dan nilai fouling yang dihasilkan simulasi HTRI berbeda lebih dari 10% dengan pemodelan STHE. Perbedaan jumlah crosspasses dengan pemodelan bisa disebabkan karena pemodelan STHE yang dipakai bisa berbeda dengan yang ada di HTRI. Sedangkan perbedaan nilai fouling terjadi karena perubahan fouling pada pemodelan STHE adalah diabaikan. Setelah dilakukan optimasi diharapkan hasil nilai desain akhir dapat dijadikan pertimbangan dalam mendesain STHE dan dapat diimplementasikan pada industri pembangkit listrik.