Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis potensi pemanfaatan Museum Mpu Tantular sebagai sumber belajar sejarah serta menjelaskan pengalaman belajar di museum dalam meningkatkan pemahaman sejarah siswa kelas X-10 SMA Negeri 1 Wonoayu pada materi Hindu-Buddha melalui pengintegrasian sumber belajar berbasis lingkungan. Penelitian ini dilatarbelakangi oleh kecenderungan pemahaman sejarah siswa terhadap pembelajaran sejarah siswa kelas X pada materi Hindu-Buddha yang masih berorientasi kepada buku teks dan ceramah, serta masih belum memanfaatkan lingkungan di luar sekolah sebagai sumber belajar sejarah yang kontekstual dan bermakna. Landasan teori penelitian ini mengacu pada konstruktivisme John Dewey (learning by doing) yang menekankan pengetahuan diperoleh oleh siswa melalui pengalaman langsung dan interaksi dengan lingkungan. Penelitian ini menggunakan mixed methods dengan desain concurrent triangulation, melalui penggabungan data kuantitatif dan data kualitatif secara bersamaan dalam satu waktu. Instrumen penelitian menggunakan tes 20 soal pemahaman sejarah siswa (pretest-posttest), pedoman observasi, serta pedoman wawancara siswa dan guru. Sampel penelitian yaitu seluruh siswa kelas X-10 SMA Negeri 1 Wonoayu yang berjumlah 36. Data dianalisis menggunakan N-gain dan analisis deskriptif serta melalui teknik triangulasi data. Hasil kuantitatif menunjukkan peningkatan pemahaman sejarah siswa setelah pembelajaran melalui kunjungan ke Museum Mpu Tantular, yang ditunjukkan oleh nilai N-gain sebesar 0,61, termasuk dalam kategori sedang, menunjukkan bahwa kunjungan museum dapat meningkatkan pemahaman sejarah siswa dibandingkan dengan metode konvensional. Diperkuat data kualitatif yang menunjukkan Museum Mpu Tantular memiliki potensi besar sebagai sumber belajar sejarah untuk mendukung proses kegiatan pembelajaran yang lebih kontekstual dan menyenangkan. Integrasi hasil kuantitatif dan kualitatif berkontribusi pada ilmu pengetahuan dengan menegaskan bahwa museum dapat dijadikan sumber belajar sejarah yang efektif, khususnya untuk materi Hindu-Buddha, sekaligus menjadi model pembelajaran sejarah berbasis pengalaman yang dapat diaplikasikan di konteks pendidikan lain.