Abstrak. Penelitian terhadap permasalahan kontroversial matematis masih sangat terbatas. Padahal, permasalahan tersebut dapat memicu pengembangan konstruksi berpikir matematis mahasiswa. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis struktur berpikir matematis mahasiswa dalam menyelesaikan permasalahan kontroversial matematis. Metode penelitian yang digunakan adalah kualitatif deskriptif. Subjek penelitian terdiri dari 50 mahasiswa semester 6 tadris matematika (pendidikan matematika) Institut Agama Islam Negeri Kudus. Adapun, instrumen soal penelitian yang dikembangkan peneliti berkenaan dengan skema permasalahan yang menimbulkan berbagai sudut pandang konsep (permasalahan kontroversial matematis) pada materi statistika. Hasil penelitian menunjukkan bahwa struktur berpikir matematis mahasiswa terbagi atas tiga kelompok, yakni kelompok dengan struktur berpikir matematis lengkap, kelompok dengan struktur berpikir matematis semu, dan kelompok dengan struktur berpikir matematis tidak lengkap. Pada kelompok struktur berpikir matematis lengkap ditandai dengan mengenali komponen-komponen permasalahan (kontroversi) secara lengkap, mampu memodifikasi, mengkombinasi, dan mengkonstruksi permasalahan ataupun prosedur untuk menghasilkan beragam alternatif solusi. Sedangkan, kelompok struktur berpikir matematis semu cenderung menganggap rumus pasti benarnya/ sebatas hafalan konsep, tidak memahami permasalahan dan kontroversinya secara utuh. Mereka hanya mampu meniru strategi yang pernah didapatkan sebelumnya. Untuk kelompok dengan struktur berpikir matematis tidak lengkap terindikasi tidak mampu mengenali struktur permasalahan dengan baik. Kata Kunci: Berpikir Matematis Mahasiswa, Pemecahan Masalah, Permasalahan Kontroversial Matematis.