Kemampuan berpikir kritis merupakan salah satu keterampilan penting yang perlu dikembangkan dalam pembelajaran kimia, khususnya pada materi tata nama senyawa kimia yang menuntut kemampuan memahami aturan, menganalisisis informasi, dan menerapkan konsep secara tepat. Kondisi pembelajaran yang masih berpusat pada guru dapat membatasi keterlibatan aktif murid sehingga diperlukan strategi pembelajaran yang mampu mendorong proses berpikir lebih mendalam. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisisis pengaruh model Problem Based Learning (PBL) dengan pendekatan Deep Learning terhadap kemampuan berpikir kritis murid pada materi tata nama senyawa kimia kelas X Fase E di SMAN 1 Kota Jambi. Penelitian menggunakan pendekatan kuantitatif dengan metode quasi experiment dan desain Non-Equivalent Control Group Design. Sampel terdiri atas 72 murid, yaitu 36 murid kelas X E10 sebagai kelas eksperimen yang memperoleh pembelajaran PBL berbasis Deep Learning dan 36 murid kelas X E9 sebagai kelas kontrol yang memperoleh pembelajaran PBL. Instrumen penelitian berupa 10 soal esai kemampuan berpikir kritis yang diberikan melalui pretest dan posttest. Data dianalisis menggunakan uji normalitas, homogenitas, dan uji nonparametrik Mann–Whitney U. Hasil pengujian menunjukkan nilai Asymp. Sig. (2-tailed) sebesar 0,000 (< 0,05), sehingga H₀ ditolak dan H₁ diterima. Hasil tersebut menunjukkan adanya pengaruh signifikan penerapan PBL berbasis Deep Learning terhadap kemampuan berpikir kritis murid. Penelitian ini terbatas pada satu sekolah, jumlah sampel yang relatif terbatas, dan satu materi pembelajaran sehingga generalisasi hasil masih terbatas. Penelitian ini menyimpulkan bahwa integrasi PBL dengan prinsip mindful learning, meaningful learning, dan joyful learning dapat mendukung pengembangan kemampuan berpikir kritis pada pembelajaran tata nama senyawa kimia.