Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efektivitas model pembelajaran Problem-Based Learning (PBL) dalam meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa Sekolah Menengah Atas (SMA). Latar belakang penelitian ini didasarkan pada pentingnya keterampilan berpikir kritis sebagai salah satu kompetensi abad 21 yang perlu dikembangkan melalui pendekatan pembelajaran yang tepat. Metode penelitian yang digunakan adalah kuasi-eksperimen dengan desain pretest-posttest control group. Subjek penelitian terdiri dari dua kelas XI di salah satu SMA Negeri, masing-masing sebagai kelas eksperimen (menggunakan model PBL) dan kelas kontrol (menggunakan metode konvensional). Instrumen penelitian berupa tes kemampuan berpikir kritis yang terdiri dari indikator: interpretasi, analisis, evaluasi, dan inferensi. Data dianalisis menggunakan uji-t untuk menguji perbedaan skor sebelum dan sesudah perlakuan antara kedua kelompok. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat peningkatan signifikan kemampuan berpikir kritis pada siswa yang mengikuti pembelajaran dengan model PBL dibandingkan dengan siswa yang mengikuti pembelajaran konvensional (p < 0,05). Temuan ini menunjukkan bahwa model PBL efektif dalam mengembangkan kemampuan berpikir kritis siswa karena siswa dilibatkan secara aktif dalam mengidentifikasi masalah, mencari informasi, dan merumuskan solusi secara kolaboratif. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa Problem-Based Learning merupakan model pembelajaran yang efektif untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa SMA, dan direkomendasikan untuk diimplementasikan secara lebih luas dalam proses pembelajaran di sekolah menengah.