Penelitian ini berasal dari pengalaman peneliti selama mengampu mata kuliah Pembelajaran Matematika di STAIN Salatiga tahun 2012/2013, ternyata banyak ditemukan miskonsepsi dan kesalahan saat mahasiswa mengerjakan soal-soal tentang penjumlahan dan pengurangan bilangan bulat menggunakan media garis bilangan. Selama ini penelitian yang membahas tentang miskonsepsi penggunaan garis bilangan dalam menyelesaikan penjumlahan dan pengurangan bilangan bulat belum banyak dilakukan, sehingga hal inilah yang mendorong peneliti untuk melakukan penelitian tersebut. Tujuan penelitian ini adalah mengidentifikasi kesalahan dan miskonsepsi mahasiswa dalam menyelesaikan operasi penjumlahan dan pengurangan bilangan bulat menggunakan media garis bilangan. Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif yang dilakukan dengan menguji konsep yang diteliti terhadap subyek penelitian. Hasil penelitian menunjukkan mahasiswa mengalami miskonsepsi pada seluruh konsep operasi penjumlahan dan pengurangan bilangan bulat menggunakan garis bilangan. Miskonsepsi paling fatal terjadi pada subkonsep pengurangan bilangan bulat a – b, dengan b < 0, dan bentuk a – b, dengan a < 0 dan b < 0. Penyebab miskonsepsi mahasiswa adalah: (1) Penggunaan garis bilangan yang prinsipnya tidak konsisten; (2) Mahasiswa salah menafsirkan bentuk a + (-b) sebagai bentu a – b, dan benntuk a - (-b) sebagai bentuk a + b; (3) Mahasiswa tidak dapat membedakan tanda – atau + sebagai operasi hitung dengan tanda – atau + sebagai jenis suatu bilangan; (4) Mahasiswa tidak paham tentang pengertian bilangan bulat dan asal muasal bilangan bulat; (5) Mahasiswa mendapatkan konsep yang salah tentang penjumlahan dan pengurangan bilangan bulat.