Penelitian ini dilatarbelakangi oleh ketidaksesuaian praktik pembelajaran Pendidikan Agama Islam (PAI) yang masih dominan bersifat teacher-centered, hafalan, dan kurang mendorong berpikir reflektif serta metakognitif peserta didik. Tujuan penelitian adalah menganalisis hubungan integratif antara sintaks Problem-Based Learning (PBL) dan dimensi deep learning (mindful, meaningful, joyful) untuk merumuskan model konseptual pembelajaran PAI yang mampu melatih kemampuan metakognitif. Metode yang digunakan adalah integrative literature review: pencarian literatur purposif pada basis data akademik dan buku relevan dalam 5–10 tahun terakhir, diikuti analisis konten untuk mengidentifikasi tema utama, membandingkan temuan, dan menyintesis model konseptual. Hasil kajian menunjukkan bahwa PBL menyediakan konteks investigatif yang menuntut perencanaan, pemantauan, dan evaluasi diri, sedangkan dimensi deep learning memperkaya kualitas keterlibatan, mindful meningkatkan kesadaran proses, meaningful mengaitkan dalil dengan pengalaman, dan joyful menciptakan kondisi emosional positif untuk dialog dan refleksi. Integrasi PBL-deep learning memfasilitasi munculnya praktik tafakkur, tadabbur, dan muhasabah yang sejalan dengan regulasi metakognitif dalam PAI. Kesimpulannya, model konseptual PBL dan Deep Learning menawarkan kerangka pedagogis yang koheren untuk mengembangkan metakognisi religius dan kognitif peserta didik; implikasinya meliputi perlunya desain tugas autentik, prompt metakognitif, jurnal reflektif, dan mekanisme umpan balik sejawat dalam implementasi pembelajaran PAI. Model ini masih memerlukan pengujian empiris untuk mengukur efektivitasnya di kelas dan pengembangan instrumen penilaian metakognitif yang memasukkan dimensi reflektif-spiritual.