Kemampuan kolaborasi dan komunikasi matematis merupakan dua kompetensi esensial dalam pembelajaran matematika yang mendukung penguasaan keterampilan abad ke-21. Hasil observasi di SMK Negeri 2 Rantau Utara menunjukkan bahwa kedua kemampuan tersebut belum berkembang secara optimal karena pembelajaran masih berpusat pada guru sehingga kesempatan siswa untuk berkolaborasi dan berkomunikasi matematis masih terbatas. Penelitian ini bertujuan menganalisis peningkatan kemampuan kolaborasi dan komunikasi matematis siswa melalui penerapan model Project Based Learning (PJBL). Penelitian menggunakan pendekatan kuantitatif dengan desain pre-experimental tipe one-group pretest-posttest. Subjek penelitian berjumlah 36 siswa kelas X TKR 1 SMK Negeri 2 Rantau Utara. Instrumen penelitian terdiri atas lembar observasi kemampuan kolaborasi dan tes uraian kemampuan komunikasi matematis. Analisis data dilakukan secara deskriptif dan inferensial menggunakan Paired Sample t-test untuk kemampuan kolaborasi serta Wilcoxon Signed Rank Test untuk kemampuan komunikasi matematis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kemampuan kolaborasi dan komunikasi matematis meningkat secara signifikan dengan nilai signifikansi masing-masing 0,001 < 0,05. Temuan tersebut menunjukkan bahwa penerapan model Project Based Learning efektif meningkatkan kemampuan kolaborasi dan komunikasi matematis siswa melalui keterlibatan aktif dalam penyelesaian proyek. Dengan demikian, model Project Based Learning layak dijadikan sebagai alternatif pembelajaran untuk meningkatkan kemampuan kolaborasi dan komunikasi matematis pada pembelajaran matematika