Rendahnya kemampuan berpikir matematis siswa dalam menyelesaikan soal matematika mendorong suatu model pembelajaran yang didasarkan pada kondisi yang telah dikemukakan, maka diperlukan suatu pembelajaran yang dapat mengoptimalkan kemampuan berpikir matematis. Salah satu pembelajaran yang diperkirakan dapat meningkatkan kemampuan berpikir matematis siswa adalah model pembelajaran Auditory, Intellectually, Repetition. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kemampuan berpikir matematis siswa menggunakan model pembelajaran AIR (Auditory, Intellectually, Repetition). Penelitian ini menggunakan eksperimen kuasi. Dengan desain kelas kontrol pretest-posttest. Teknik yang digunakan untuk menganalisis data yaitu mengunakan uji normalitas, Shapiro-Wilk dan Mann Witney pada SPSS. Populasi pada penelitian melibatkan para siswa tepatnya di kelas VIII SMPN 2 Tanjungpinang. Lokasi penelitian ini di SMPN 2 Tanjungpinang pada siswa kelas VIII semester genap pada Tahun Pelajaran 2023/2024. Sampel yang diambil berjumlah 70 siswa, meliputi 35 siswa untuk kelas eksperimen dan 35 siswa untuk kelas kontrol. Instrumen yang digunakan adalah soal tes tertulis. Analisis data menggunakan uji Mann-Whitney yang memperlihatkan bahwa nilai signifikansi 0,007 < 0,05, sehingga H0 ditolak dan Ha diterima. Maka, dapat disimpulkan bahwa ada pengaruh yang signifikan kemampuan berpikir siswa matematis dengan model pembelajaran yang diterapkan yaitu AIR (Auditory, Intellectually, Repetition) dibandingkan siswa yang memakai model pembelajaran konvensional.