Penelitian ini dilatarbelakangi oleh rendahnya hasil belajar peserta didik dan pelaksanaan kegiatan pembelajaran masih berpusat kepada guru. Tujuan penelitian: (1) Mendeskripsikan proses pembelajaran dengan menerapkan model pembelajaran kooperatif tipe Two Stay Two Stray, (2) Mendeskripsikan kualitas pembelajaran dengan menerapkan model pembelajaran kooperatif tipe Two Stay Two Stray, (3) Mendeskripsikan hasil belajar peserta didik dengan menerapkan model pembelajaran kooperatif tipe Two Stay Two Stray. Lokasi penelitian di SMA Negeri 1 Lotu. Hasil penelitian: (1) Proses pembelajaran dengan menerapkan model pembelajaran kooperatif tipe Two Stay Two Stray pada Siklus I yaitu 55,64% tergolong kurang dan Siklus II yaitu 77,70% tergolong baik. (2) Kualitas pembelajaran dengan menerapkan model pembelajaran kooperatif tipe Two Stay Two Stray di SMA Negeri 1 Lotu pada Siklus I sebesar 66,32% tergolong cukup dan Siklus II sebesar 84,52% tergolong baik. (3) Hasil belajar peserta didik di Siklus I sebesar 68,51 tergolong cukup dengan persentase ketuntasan belajar sebesar 62,86%, dan Siklus II nilai rata-ratanya sebesar 82,59 tergolong baik dengan persentase ketuntasan belajar sebesar 85,17%.