Kurikulum 2013 menggunakan pendekatan saintifik dengan begitu salah satu strategi pembelajaran saintifik yaitu pembelajaran berbasis masalah (PBM). Model pembelajaran berbasis masalah dapat menambah kemampuan peserta didik dalam literasi sains. Literasi sains peserta didik di Indonesia masih dikategorikan rendah. Hal ini dibuktikan dengan hasil survei Programme for International Student Assessment (PISA) pada tahun 2018. Tujuan penelitian ini yaitu untuk mengetahui penerapan model pembelajaran berbasis masalah untuk meningkatkan literasi sains. Penelitian ini menggunakan metode kuantitatif Pre-Experimental Designs dengan bentuk One Group Pretest-Postest. Sampel pada penelitian ini berjumlah 31 peserta didik pada salah satu sekolah. Instrumen pada penelitian ini adalah 9 butir soal uraian literasi sains. Hasil penelitian menunjukkan dan adanya peningkatan N-Gain literasi sains peserta didik sebesar 0,62 dengan kategori sedang. Hal ini menunjukkan bahwa penerapan model pembelajaran berbasis masalah dapat meningkatkan literasi sains peserta didik.