Portal web merupakan halaman situs yang sangat penting untuk Perpustakaan Nasional RI (Perpusnas) karena menjadi cerminan layanan dan sebagai muara dari seluruh data dan informasi. Oleh karena itu, kualitas portal web Perpusnas harus terjaga dari waktu ke waktu. Namun, saat ini kualitas portal web Perpusnas belum sesuai dengan harapan, terbukti dari survei cepat yang dilakukan pada bulan Maret 2015 menggunakan User Experience Questionnaire. Penelitian ini ditujukan untuk melakukan kajian peningkatan kualitas portal web Perpusnas dengan mengintegrasikan tiga model kualitas web (WebQual, Information System Success Model, dan e-GovQual), model Kano, Importance-Performance Analysis (IPA) dan Quality Function Deployment (QFD). Penelitian ini berhasil mensintesis tiga model kualitas web yang kemudian digunakan dalam instrumen survei pengukuran tingkat kualitas dan tingkat kepentingan portal web Perpusnas. Selain itu, penelitian ini berhasil mengintegrasikan model kualitas web dengan model Kano. Hasil integrasi tersebut dipetakan menggunakan IPA untuk memperoleh kebutuhan pengguna (what factor). Setelah itu, dilakukan penentuan tindakan teknis (how factor) untuk memenuhi what dengan mempertimbangkan kritik dan saran pengguna, hasil wawancara dengan staf unit TI dan layanan, serta studi literatur. Faktor What dan how menjadi masukan untuk pembentukan Rumah Kualitas yang merupakan bagian dari QFD. Pada akhirnya, menghasilkan urutan prioritas tindakan teknis untuk peningkatan kualitas portal web Perpusnas, yaitu penggunaan aplikasi monitoring server, penerapan manajemen bandwidth, optimalisasi dan efisiensi coding, peningkatan efisiensi server, optimalisasi integrasi sistem, pembuatan standar keamanan informasi, penerapan manajemen insiden, pembuatan Disaster Recovery Center, penerapan web versi mobile, perancangan ulang layout portal web, uji keamanan jaringan, pembuatan helpdesk terpusat, penambahan fitur FAQ, pelatihan staf jaringan, dan penambahan staf jaringan.