Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh langsung dan pengaruh tidak langsung kemampuan penalaran matematis, kemampuan berpikir kritis, dan kemampuan berpikir kreatif terhadap hasil belajar matematika melalui kemampuan pemecahan masalah matematis siswa. Jenis penelitian ini adalah penelitian kuantitatif dengan metode penelitian expost facto. Desain penelitian ini menggunakan analisis jalur (path analysis). Populasi dalam penelitian ini adalah seluruh SMP Negeri sekecamatan Duampanua yang terdiri dari 5 sekolah. Sampel ditentukan dengan menggunakan teknik cluster random sampling yaitu, SMPN 2 Duampanua dan SMPN 5 Duampanua. Instrumen dalam penelitian ini menggunakan instrumen tes. Teknik analisis data yang digunakan adalah analisis deskriptif dan analisis inferensial. Hasil analisis deskriptif menunjukkan bahwa nilai rata-rata: (1) kemampuan penalaran matematis siswa yaitu, 80,85. (2) kemampuan berpikir kritis siswa yaitu, 81,30. (3) kemampuan berpikir kreatif siswa yaitu, 81,93. (4) kemampuan pemecahan masalah matematis siswa yaitu, 79,02. (5) hasil belajar matematika siswa yaitu, 79,26. Sedangkan, hasil analisis inferensial menunjukkan bahwa: (1) terdapat pengaruh langsung kemampuan penalaran matematis, kemampuan berpikir kritis, kemampuan berpikir kreatif, dan kemampuan pemecahan masalah matematis yang positif dan signifikan terhadap hasil belajar matematika siswa kelas VIII SMP Negeri sekecamatan Duampanua; (2) terdapat pengaruh tidak langsung kemampuan penalaran matematis, kemampuan berpikir kritis, dan kemampuan berpikir kreatif yang positif dan signifikan melalui kemampuan pemecahan masalah matematis terhadap hasil belajar matematika siswa kelas VIII SMP Negeri sekecamatan Duampanua; (3) seluruh pengaruh langsung lebih baik daripada seluruh pengaruh tidak langsung dalam penelitian ini.