Kemampuan berpikir kritis penting dimiliki siswa karena membantu mereka memahami informasi secara mendalam serta menyelesaikan permasalahan matematika secara sistematis dan logis. Namun, kemampuan berpikir kritis yang masih rendah diakibatkan oleh proses pembelajaran yang belum melibatkan siswa secara aktif. Untuk mengatasi permasalahan tersebut, dibutuhkan model pembelajaran yang dapat meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa, salah satunya yaitu model pembelajaran Three-Step Interview. Tujuan penelitian ialah untuk mengetahui peningkatan kemampuan berpikir kritis matematis siswa dengan model Three-Step Interview lebih baik daripada siswa yang memperoleh pembelajaran konvensional. Penelitian ini menggunakan pendekatan kuantitatif dengan metode eksperimen. Desain yang dipilih adalah quasi experimental design dengan bentuknya ialah Nonequivalent Control Group Design. Penelitian dilakukan di MTsS Jabal Nur pada tahun ajaran 2025/2026 dengan populasi seluruh siswa kelas VIII dan terdapat dua kelas yang dipilih sebagai sampel yaitu VIII-E sebagai kelas eksperimen dan kelas kontrolnya ialah VIII-F. Pengambilan sampel menggunakan teknik purposive sampling berdasarkan kondisi pembelajaran, hasil observasi, dan rekomendasi guru matematika. Kelas eksperimen memperoleh pembelajaran dengan model Three-Step Interview sedangkan kelas kontrol memperoleh pembelajaran konvensional. Instrumen yang digunakan ialah soal tes uraian kemampuan berpikir kritis matematis. Analisis data dilakukan menggunakan uji Welch’s t-test dan diperoleh nilai sig. sebesar 0,000 < 0,05. Hasil tersebut menunjukkan bahwa peningkatan kemampuan berpikir kritis matematis siswa yang memperoleh pembelajaran dengan model Three-Step Interview lebih baik dibandingkan dengan siswa yang memperoleh pembelajaran konvensional. Hasil penelitian dapat menjadi salah satu alternatif dalam pengembangan pembelajaran matematika untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis matematis siswa.