Permasalahan gizi seperti stunting dan Kekurangan Vitamin A (KVA) merupakan permasalahan multi sektor, khususnya sektor pangan. Susu sapi segar merupakan bahan pangan yang memiliki nilai gizi lengkap dan dalam proporsi yang seimbang, namun memiliki keterbatasan pada nilai vitamin A sehingga suplementasi masih diperlukan. Penambahan puree labu kuning diharapkan mampu menambah nilai vitamin A pada susu sapi. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui karakteristik fisikokimia (pH, warna, kadar lemak dan kadar betakaroten) susu sapi dengan penambahan puree labu kuning. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental dengan Rancangan Acak Lengkap (RAL) yang terdiri atas variasi konsentrasi penambahan puree labu kuning sebesar 0%, 5%, 10% dan 15%. Pengujian nilai pH menggunakan pH meter dan nilai warna menggunakan spectrophotometer Hunterlab Colorflex Ez. Pengujian kadar lemak menggunakan metode Soxhlet dalam bentuk susu bubuk dan kadar beta-karoten menggunakan metode spektrofotometri. Analisis data karakteristik fisik menggunakan ANOVA dilanjutkan dengan uji Beda Nyata Terkecil (BNT) 5% dan analisis deskriptif untuk karakteristik kimia. Penambahan puree labu kuning memberikan pengaruh nyata terhadap nilai kecerahan (L*), kemerahan (a*) dan kekuningan (b*) akan tetapi tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap nilai pH susu pasteurisasi. Berdasarkan hasil analisis deskriptif, perlakuan P0 memiliki kadar lemak tertinggi yaitu sebesar 34,04% dan perlakuan P1 memiliki kadar lemak terendah yakni sebesar 24,93%. Kadar beta-karoten tertinggi dimiliki oleh perlakuan P2 yakni sebanyak 2.805 µg/100 mL atau 4.675 SI dan perlakuan P0 memiliki kadar beta-karoten terendah yakni sebanyak 2.150,5 µg/100 mL atau 3.584 SI.