Kemampuan pemodelan matematika dan penalaran merupakan kompetensi kunci dalam literasi matematika PISA yang masih menjadi tantangan bagi siswa Indonesia. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kemampuan pemodelan matematika dan penalaran siswa kelas VIII SMP Negeri 3 Gelumbang dalam menyelesaikan soal kontekstual PISA. Penelitian kualitatif deskriptif ini melibatkan 17 siswa yang dipilih berdasarkan variasi kemampuan matematika. Lima indikator pemodelan matematika Blum dan Kaiser digunakan sebagai kerangka analisis: structuring, mathematization, solving, interpreting, dan validating. Data dikumpulkan melalui tes tertulis menggunakan soal PISA. Analisis kualitatif dilakukan terhadap jawaban siswa pada soal-soal PISA yang dipilih, untuk mengidentifikasi strategi, kesulitan, dan pemahaman konsep yang dimiliki siswa. Hasil penelitian menunjukkan bahwa siswa menguasai dengan baik indikator structuring dan solving, namun mengalami kesulitan signifikan pada indikator interpreting dan validating. Pada aspek penalaran matematis, siswa menunjukkan kemampuan yang memadai dalam penalaran kuantitatif, tetapi mengalami kesulitan dalam penalaran spasial-temporal dan argumentasi logis. Kesulitan utama yang diidentifikasi meliputi ketidakmampuan menghubungkan hasil matematis dengan konteks masalah nyata, kurangnya kebiasaan melakukan validasi solusi, dan lemahnya kemampuan mengkonstruksi argumen matematis yang logis. Penelitian ini menyoroti pentingnya pengembangan kemampuan pemodelan matematika dan penalaran siswa dalam pembelajaran matematika saat ini.