Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisis pengaruh penerapan model pembelajaran peer teaching terhadap hasil belajar mahasiswa pada mata kuliah Matematika Fisika, khususnya materi persamaan diferensial parsial. Penelitian ini menggunakan metode kuasi eksperimen dengan desain Pretest–Posttest Control Group Design. Sampel penelitian terdiri atas 64 mahasiswa Program Studi Pendidikan Fisika yang dibagi ke dalam kelompok eksperimen dan kelompok kontrol. Kelompok eksperimen mengikuti pembelajaran menggunakan model peer teaching, sedangkan kelompok kontrol memperoleh pembelajaran konvensional yang dilaksanakan melalui metode ceramah dan tanya jawab. Data dikumpulkan melalui Tes Pencapaian Akademik Matematika Fisika yang telah divalidasi oleh ahli. Analisis data dilakukan secara deskriptif menggunakan skor rata-rata dan normalized gain (N-gain), serta menggunakan independent samples t-test pada taraf signifikansi 5%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kelompok eksperimen memperoleh peningkatan hasil belajar yang lebih tinggi dibandingkan kelompok kontrol. Nilai N-gain kelompok eksperimen berada pada kategori sedang, sedangkan kelompok kontrol berada di kategori rendah. Hasil uji independent samples t-test menunjukkan terdapat perbedaan yang signifikan antara kedua kelompok (p < 0,05). Temuan ini mengindikasikan bahwa model peer teaching efektif dalam meningkatkan hasil belajar mahasiswa pada mata kuliah Matematika Fisika. Efektivitas tersebut didukung oleh meningkatnya interaksi akademik, keterlibatan aktif mahasiswa, serta proses konstruksi pengetahuan melalui diskusi dan tutor sebaya. Dengan demikian, peer teaching dapat dijadikan sebagai alternatif strategi pembelajaran yang efektif untuk mendukung pembelajaran pada mata kuliah yang memiliki karakteristik konsep abstrak dan kompleks di perguruan tinggi.