Rendahnya model mental peserta didik mengindikasikan rendahnya kemampuan kognitif peserta didik. Kondisi tersebut berdampak terhadap kesiapan menerima dan menyaring informasi pada media digital. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan e-LKPD berbantuan video pembelajaran kimia bermuatan budaya lokal Bali yang valid, praktis, dan efektif untuk meningkatkan model mental dan literasi digital peserta didik. Jenis penelitian ini adalah penelitian dan pengembangan dengan model 4D. Subjek yang terlibat pada penelitian ini adalah ahli materi, ahli bahasa, dan ahli media. Pengumpulan data dilakukan dengan teknik studi dokumentasi, angket, tes model mental three tier, dan lembar observasi. Rancangan penelitian pada uji keefektifan menggunakan pretest-postest control group design. Data dianalisis dengan teknik analisis deskriptif dan MANCOVA. Hasil uji validitas menunjukkan e-LKPD yang dikembangkan tergolong sangat valid ditinjau dari validitas isi, media, dan bahasa. E-LKPD yang dikembangkan juga tergolong sangat praktis digunakan. Hasil uji keefektifan diperoleh model mental scientifically correct pada kelas eksperimen mengalami peningkatan lebih besar yaitu 49% dibandingkan pada kelas kontrol sebesar 22%. Model mental partially correct dan model mental specific misconceptions pada kelas eksperimen mengalami penurunan lebih besar yaitu 31% dan 17%. Pada kelas kontrol menurun sebesar 21% dan 1%. Kemampuan literasi digital peserta didik pada kelas eksperimen tergolong sangat baik sebesar 40%, sedangkan pada kelas kontrol tergolong sangat baik hanya 13%. Dengan demikian, e-LKPD berbantuan video pembelajaran kimia bemuatan budaya lokal Bali yang dihasilkan valid, praktis, dan efektif untuk meningkatkan model mental dan literasi digital. Inovasi budaya lokal Bali pada e-LKPD ini berimplikasi pada peningkatan e-LKPD yang berkualitas dan mampu melestarikan budaya lokal.