Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui: (1) perbedaan kemampuan pemecahan masalah matematis antara siswa yang diajar model pembelajaran STAD dengan model pembelajaran TPS, (2) interaksi antara model pembelajaran dan kemampuan awal matematika terhadap kemampuan pemecahan masalah matematis. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen semu. Populasi penelitian ini adalah siswa kelas VII SMP Sabilina, kemudian dipilih dua kelas dari 12 kelas. Instrumen yang digunakan terdiri dari: (1) tes kemampuan pemecahan masalah matematis. Analisis data dilakukan dengan analisis varians (ANAVA) dua jalur. Hasil penelitian menunjukkan bahwa (1) terdapat perbedaan kemampuan pemecahan masalah matematis antara siswa yang diajar model pembelajaran STAD dengan model pembelajaran TPS, dimana penerapan model pembelajaran STAD lebih baik daripada siswa yang memperoleh model pembelajaran TPS untuk kemampuan pemecahan masalah matematis, (2) terdapat interaksi antara model pembelajaran dan kemampuan awal matematika terhadap kemampuan pemecahan masalah matematis. Kata Kunci: Model Pembelajaran STAD, Model Pembelajaran TPS, Kemampuan Pemecahan Masalah Matematis