Kemampuan berpikir kritis merupakan salah satu keterampilan esensial abad ke-21 yang harus dimiliki oleh mahasiswa keguruan, khususnya mahasiswa Program Studi Pendidikan Guru Sekolah Dasar (PGSD). Dalam mata kuliah literasi sains, mahasiswa PGSD mempelajari materi suhu dan kalor yang menuntut pemahaman konseptual serta kemampuan berpikir kritis. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis tingkat kemampuan berpikir kritis mahasiswa PGSD dalam memahami materi suhu dan kalor. Penelitian ini menggunakan metode deskriptif dengan melibatkan 41 mahasiswa semester II PGSD di Kampus Universitas Pendidikan Indonesia di Cibiru. Data dikumpulkan melalui tes tertulis yang terdiri atas lima soal esai, yang mengukur lima kategori kemampuan berpikir kritis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa secara umum keterampilan berpikir kritis mahasiswa dalam memahami materi suhu dan kalor masih tergolong rendah. Indikator dengan skor tertinggi adalah memberikan penjelasan sederhana dengan rata-rata skor 79,27, yang termasuk dalam kategori tinggi. Selanjutnya, indikator membangun keterampilan dasar memperoleh skor 56,71, indikator membuat penjelasan lebih lanjut memiliki skor 52,44, dan indikator mengatur strategi serta taktik mencapai skor 56,10, yang semuanya termasuk dalam kategori rendah. Sementara itu, indikator dengan skor terendah adalah membuat kesimpulan, yaitu sebesar 28,66, yang masuk dalam kategori sangat rendah.