Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kemampuan berpikir spasial siswa, saat pembelajaran konvensional dan pada saat menggunakan media pembelajaran peta di kelas XI SMA Pertiwi 1 Padang. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah kuantitatif. Sample penelitian ini adalah kelas XI F4 sebagai kelas eksperimen dan kelas XI F8 sebagai kelas kontrol. Data dikumpulkan melalui tes (pretest dan postest) dan dokumentasi. Teknik analisis data menggunakan Uji N-Gain dan Uji perbedaan rata-rata. Hasil penelitian ini menunjukan bahwa kelas eksperimen berada pada kategori cukup efektif berdasarkan skor N-Gain rata-rata sebesar 73,83% dan pada kelas kontrol 51,06% dengan kategori kurang efektif. Berdasarkan komponen berpikir spasial kelas kontrol mengalami peningkatan namun masih dalam kategori kurang efektif, yaitu pada simple spasial (51%), dan kompleks spasial (45%), untuk non spasial (68%), dan primitif spasial (62%) masuk kategori cukup efektif. Sedangkan, untuk kelas eksperimen terjadi peningkatan yang lebih signifikan, terutama pada komponen non spasial (92%) dengan kategori efektif, simple spasial (58%), kategori cukup efektif, kompleks spasial (45%) dan primitif spasial (46%) kategori kurang efektif. Berdasarkan uji Independent Sample t-test didapatkan taraf signifikansi (Sig. 2-tailed = 0.017 < 0.05) artinya terdapat perbedaan yang signifikan antara rata-rata kemampuan berpikir spasial siswa pada kelas kontrol dan kelas eksperimen. Hal ini juga terlihat dari rata-rata nilai kelas eksperimen yang lebih tinggi dibandingkan kelas kontrol yaiitu 77,94 pada kelas eksperimen dan 70,34 pada kelas kontrol.