Penelitian ini dilatarbelakangi oleh berdasarkan observasi awal di MA Darus Sholah Jember, ditemukan bahwa sebagian besar siswa mengalami kesulitan memahami konsep pencemaran lingkungan. Hal ini menunjukkan bahwa pendekatan pembelajaran yang selama ini digunakan belum sepenuhnya mendukung pemahaman siswa secara optimal. Untuk itu, diperlukan model pembelajaran yang mampu menghubungkan materi pembelajaran dengan kehidupan nyata serta nilai-nilai spritual keagamaan. Salah satu alternatif yang dapat digunakan adalah model pembelajaran berbasis masalah materi pencemaran lingkungan terintegrasi ayat-ayat Al-Quran. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh model pembelajaran berbasis masalah materi pencemaran lingkungan yang terintegrasi dengan ayat-ayat Al-Qur’an terhadap pemahaman konsep siswa kelas X MA Darus Sholah Jember. Metode yang digunakan adalah quasi eksperimen dengan desain pretest-posttest control group. Sampel penelitian berjumlah 40 siswa kelas X MA Darus Sholah Jember yang terdiri dari kelas eksperimen dan kelas kontrol, yang dipilih secara acak atau random sampling. Teknik pengumpulan data menggunakan tes dan dokumentasi, dengan instrumen tes berupa soal uraian yang telah divalidasi. Analisis data prasyarat menggunakan uji-t melalui bantuan SPSS versi 27. Hasil penelitian menunjukkan bahwa model pembelajaran berbasis masalah materi terintegrasi ayat-ayat Al-Quran berpengaruh signifikan terhadap pemahaman konsep siswa, dengan nilai signifikansi 0,000 (p < 0,05). Rata-rata nilai pretest kelas eksperimen meningkat dari 41,10 menjadi 90,00 pada posttest, sedangkan kelas kontrol dari 41,15 menjadi 81,85. Temuan ini sejalan dengan penelitian sebelumnya yang menyatakan bahwa pembelajaran berbasis masalah meningkatkan pemahaman konsep melalui keterlibatan aktif siswa. Integrasi ayat-ayat Al-Quran juga memperkuat nilai spiritual dan moral. Dengan demikian, model ini efektif dalam meningkatkan pemahaman konsep sekaligus membentuk karakter spiritual siswa.