Kemampuan memecahkan masalah merupakan salah satu kompetensi penting yang perlu dikembangkan melalui pembelajaran ilmu pengetahuan alam di sekolah dasar. Proses pembelajaran, sayangnya, masih didominasi oleh kegiatan yang berorientasi pada penguasaan konsep sehingga peserta didik belum memperoleh pengalaman belajar yang mengembangkan kemampuan menyelesaikan masalah kontekstual. Penelitian ini bertujuan menganalisis pengaruh integrasi STEAM-Labirin dalam Pembelajaran Berbasis Masalah terhadap kemampuan memecahkan masalah peserta didik pada materi siklus air. Pendekatan yang digunakan adalah kuantitatif dengan metode eksperimen semu tipe desain kelompok kontrol dengan tes awal dan tes akhir. Sampel penelitian terdiri atas 40 peserta didik kelas V sekolah dasar yang terbagi menjadi kelas eksperimen dan kelas kontrol. Data dikumpulkan menggunakan tes kemampuan memecahkan masalah yang telah memenuhi persyaratan validitas dan reliabilitas, kemudian dianalisis secara deskriptif serta dilanjutkan dengan Uji Mann-Whitney U dan analisis Gain Ternormalisasi (N-Gain). Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat perbedaan yang signifikan antara kemampuan memecahkan masalah peserta didik pada kelas eksperimen dan kelas kontrol (p = 0,005). Nilai rata-rata N-Gain kelas eksperimen (0,694) juga lebih tinggi dibandingkan kelas kontrol (0,578). Temuan tersebut membuktikan bahwa integrasi STEAM-Labirin dalam Pembelajaran Berbasis Masalah efektif meningkatkan kemampuan memecahkan masalah peserta didik pada materi siklus air. Hasil penelitian ini menawarkan alternatif desain pembelajaran yang memadukan pendekatan STEAM dengan pengalaman belajar yang seru, interaktif, dan merdeka sehingga mampu mendukung pengembangan kompetensi abad ke-21.