Rendahnya kemampuan berpikir kritis siswa dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor, salah satunya adalah penerapan model pembelajaran yang bersifat konvensional. Hal ini menghambat kemampuan siswa dalam menyelesaikan masalah selama kegiatan pembelajaran. Penelitian ini bertujuan untuk mengeksplorasi pengaruh model pembelajaran problem solving terhadap kemampuan berpikir kritis siswa pada mata pelajaran mekanika teknik di SMK Negeri 1 Lotu. Penelitian ini menggunakan metode kuantitatif dengan analisis regresi linear sederhana. Subjek penelitian adalah siswa kelas X-DPIB di SMK Negeri 1 Lotu. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penerapan model problem solving memiliki pengaruh terhadap kemampuan berpikir kritis siswa. Berdasarkan hasil uji regresi linear sederhana, diperoleh persamaan regresi Y = 19,604 dan X= 0,802. Hasil pengujian hipotesis menunjukkan thitung = 4,368 yang lebih besar dari ttabel = 2,179, serta nilai signifikansi sebesar 0,001<0,05. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa hipotesis nol (Ho) ditolak dan hipotesis alternatif (Ha) diterima. Hal ini menunjukkan adanya pengaruh positif dan signifikan dari model pembelajaran problem solving terhadap kemampuan berpikir kritis siswa di kelas X DPIB pada mata pelajaran mekanika teknik di SMK Negeri 1 Lotu. Temuan ini mengindikasikan bahwa penerapan model pembelajaran yang lebih interaktif dan berbasis pemecahan masalah dapat meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa, sehingga dapat dijadikan sebagai acuan dalam meningkatkan kualitas pembelajaran.