Peningkatan kualitas pendidikan di Indonesia memerlukan penguatan kemampuan literasi dan numerasi peserta didik sebagai fondasi kompetensi abad 21. Artikel ini memaparkan Model Pendampingan Literasi dan Numerasi berbasis Pembelajaran Mendalam bagi sekolah menengah di Kabupaten Gresik. Program pendampingan melibatkan empat sekolah sasaran dengan 75 guru, dilaksanakan melalui workshop, lesson study, dan pendampingan berkelanjutan untuk memperkuat kapasitas guru dalam menyusun modul ajar berbasis literasi dan numerasi. Model lesson study terdiri dari tiga siklus plan–do–see, yang memungkinkan guru merencanakan, mengimplementasikan, dan merefleksikan pembelajaran secara kolaboratif dengan dosen pendamping. Instrumen pengumpulan data mencakup lembar observasi, angket guru, tes literasi dan numerasi siswa, serta dokumentasi kegiatan. Hasil evaluasi menunjukkan bahwa guru mampu meningkatkan pemahaman dan keterampilan dalam menerapkan pembelajaran mendalam, menghasilkan modul ajar yang tervalidasi, serta membangun komunitas belajar guru yang solid. Capaian siswa mengalami peningkatan signifikan, dengan skor rata-rata literasi naik dari 51,9 menjadi 60,4 dan numerasi dari 47,5 menjadi 56,0, dengan uji t berpasangan menunjukkan perbedaan signifikan (p 0,05). Program ini juga mendorong terbentuknya kolaborasi formal antara MGMP dan perguruan tinggi, sehingga menciptakan ruang reflektif bagi guru untuk terus meningkatkan praktik pembelajaran. Temuan ini menegaskan bahwa model pendampingan berbasis pembelajaran mendalam efektif dalam meningkatkan kompetensi guru dan siswa, serta memiliki potensi keberlanjutan untuk memperkuat mutu pendidikan di sekolah menengah.