Kemampuan pemecahan masalah merupakan keterampilan penting dalam pembelajaran matematika yang seharusnya dikuasai oleh siswa di era saat ini. Namun beberapa siswa menghadapi kesulitan dalam mengidentifikasi masalah dan mengaplikasikan konsep matematika dalam situasi dunia nyata. Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan kemampuan pemecahan masalah matematis siswa dengan menggunakan model pembelajaran problem based learning. Indikator dalam penelitian ini adalah kemampuan siswa dalam memahami masalah, merencanakan strategi penyelesaian, menggunakan strategi penyelesaian, dan memeriksa kembali jawaban yang telah ditemukan. Subjek dalam penelitian ini adalah siswa kelas VII-2 SMP Negeri 16 Medan yang berjumlah 32 siswa dan objek pada penelitian ini adalah kemampuan pemecahan masalah matematis siswa dengan menerapkan model pembelajaran problem based learning pada materi penyajian data. Penelitian ini merupakan penelitian tindakan kelas yang terdiri dari 2 siklus dan diberikan tes pada setiap akhir siklus. Intrumen penelitian dalam pengumpulan data adalah tes kemampuan pemecahan masalah matematis siswa. Tes digunakan untuk mengetahui bagaimana tingkat kemampuan pemecahan masalah matematis siswa pada materi penyajian data saat diterapkan model problem based learning. Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan diperoleh bahwa penerapan model pembelajaran problem based learning dapat meningkatkan kemampuan pemecahan masalah matematis siswa pada materi penyajian data, yaitu pada siklus I memperoleh rerata kelas sebesar 69,2 dan pada siklus II meningkat menjadi 85,3. Berdasarkan analisis data dan pembahasan, penerapan model pembelajaran problem based learning mampu meningkatkan kemampuan pemecahan masalah matematis siswa.