Penelitian ini dilatarbelakangi oleh meningkatnya penggunaan layanan pesan antar makanan dan minuman yang menuntut sistem pengantaran mampu menjaga kualitas produk selama proses distribusi. Permasalahan yang sering terjadi adalah perubahan suhu makanan dan minuman akibat pengaruh lingkungan, lamanya waktu pengiriman, serta keterbatasan box konvensional yang masih menggunakan sistem insulasi pasif tanpa pengendalian suhu aktif. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan merancang dan menguji kinerja thermal delivery box berbasis modul termoelektrik Peltier yang dikontrol menggunakan Arduino Uno dan sensor DHT22 untuk menjaga kestabilan suhu makanan dan minuman selama proses pengantaran. Sistem dirancang dengan set point suhu pendinginan sebesar 8°C, di mana modul Peltier akan bekerja ketika suhu melebihi batas tersebut untuk menurunkan suhu di dalam box. Metode penelitian dilakukan melalui tahap perancangan perangkat keras, pembuatan sistem kontrol berbasis mikrokontroler, serta pengujian kinerja sistem yang meliputi akurasi sensor, kemampuan penurunan suhu, dan karakteristik konsumsi daya. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem mampu menurunkan suhu dari 27°C hingga mencapai 8°C dalam waktu 150 menit, dengan rata-rata error pengukuran suhu sebesar 3,95%, yang menunjukkan tingkat akurasi sensor yang cukup baik. Selain itu, pengujian pada sisi pemanas menunjukkan peningkatan suhu dari 27°C hingga sekitar 62,2°C. Dari sisi konsumsi daya, sistem memiliki daya awal sebesar 62,5 W yang kemudian menurun secara bertahap hingga sekitar 51,6 W seiring tercapainya kondisi suhu stabil, dengan total energi yang dikonsumsi selama pengujian sekitar 21,79 Wh. Hasil tersebut menunjukkan bahwa sistem thermal delivery boxberbasis Peltier mampu bekerja secara efektif dalam menurunkan dan menjaga kestabilan suhu serta memiliki karakteristik konsumsi daya yang relatif stabil, sehingga alat yang dirancang layak digunakan sebagai solusi untuk menjaga kualitas makanan dan minuman selama proses pengantaran.