Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan kemampuan berpikir tingkat tinggi (Higher Order Thinking Skills/HOTS) siswa melalui penerapan model pembelajaran Rotating Trio Exchange (RTE) dan asesmen HOTS berbasis Quizlet. Penelitian dilakukan di SMA Negeri 1 Kuantan Mudik dengan subjek penelitian siswa kelas XI. Penelitian ini merupakan penelitian kuantitatif dengan jenis penelitian eksperimen semu (quasi eksperimental design) dengan rancangan Pretest- Posttest Control Group Design. Sampel penelitian dipilih dengan menggunakan purposive sampling. Instrumen penelitian ini adalah soal tes hasil belajar berbasis HOTS menggunakan aplikasi quizlet. Hipotesis penelitian diuji menggunakan uji paired sample t-test. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penerapan model RTE dan asesmen berbasis Quizlet secara signifikan meningkatkan kemampuan HOTS siswa dibandingkan dengan model pembelajaran konvensional. Peningkatan ini terlihat dari kemampuan siswa dalam menganalisis, mengevaluasi, dan menciptakan solusi kreatif terhadap masalah yang diberikan. Maka dapat disimpulkan bahwa model pembelajaran kooperatif tipe rotating trio exchange dan asesmen HOTS berbasis quizlet dapat mengoptimalkan kemampuan berpikir tingkat tinggi siswa.