Tujuan penelitian yang dilakukan adalah menganalisis tingkat kemampuan siswa melalui penerapan asesmen diagnostik kognitif pada mata pelajaran matematika. Matematika masih menjadi momok bagi sebagian besar siswa termasuk di SD Kanisius Duwet. Padahal matematika memiliki banyak kegunaan bagi pengembangan ilmu pengetahuan lainnya. Oleh karena itu guru harus mampu merancang pembelajaran matematika yang menarik dan menyenangkan sesuai dengan karakteristik siswa melalui hasil analisis tingkat kemampuan siswa pada asesmen diagnostik kognitif. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan pendekatan kuantitatif. Teknik pengumpulan data yang digunakan adalah angket, dan wawancara. Subjek penelitian adalah siswa kelas VI A dengan jumlah 30 siswa. Analisis data dilakukan melalui reduksi data, penyajian data dan penarikan kesimpulan. Hasil analisis perencanaan diperoleh data bahwa siswa kelas VI A SD Kanisius Duwet memiliki tingkat kemampuan yang berbeda-beda dibuktikan dengan hasil analisis diperoleh 20% siswa berada pada tingkat kemampuan tinggi 33,3% siswa dengan tingkat kemampuan sedang, dan 46,6% siswa yang berada pada tingkat kemampuan rendah.