Abstrak—Latar Belakang: Kecemasan matematika merupakan masalah umum yang dihadapi siswa, berkontribusi terhadap rendahnya motivasi dan prestasi akademik mereka. Penelitian ini bertujuan untuk menerapkan strategi Problem-Based Learning (PBL) dalam upaya mengembangkan kemampuan berpikir kritis serta mengurangi kecemasan matematika di kalangan siswa SMA. Metode penelitian yang digunakan adalah Penelitian Tindakan Kelas (PTK) yang berlangsung dalam tiga siklus, dengan subjek penelitian sebanyak 30 siswa kelas XI. Data dikumpulkan melalui tes kemampuan berpikir kritis, angket kecemasan matematika, dan observasi keterlibatan siswa. Hasil penelitian menunjukkan adanya peningkatan kemampuan berpikir kritis rata-rata sebesar 25% dan penurunan signifikan dalam kecemasan matematika siswa setelah penerapan PBL. PBL berhasil menciptakan suasana belajar yang kolaboratif, meningkatkan keterlibatan siswa, serta membantu mereka merasa lebih percaya diri dalam menyelesaikan soal matematika. Kesimpulannya, penerapan PBL efektif dalam mengembangkan kemampuan berpikir kritis dan menurunkan kecemasan matematika siswa, serta disarankan untuk diadopsi oleh guru sebagai metode pengajaran alternatif. Penelitian lanjutan juga diperlukan untuk mengeksplorasi dampak PBL pada aspek pembelajaran lainnya. Kata Kunci: Kecemasan Matematika, Problem-Based Learning (PBL), Kemampuan Berpikir Kritis, Penelitian Tindakan Kelas (PTK), Keterlibatan Siswa, Pembelajaran Matematika.