Latar belakang: Rendahnya kemampuan siswa dalam menyelesaikan masalah persamaan linier dua variable (SPLDV) serta kurangnya partisipasi aktif siswa dalam kelas menuntut adanya perubahan arah pembelajaran sehingga aktivitas siswa dalam belajar meningkat. Pembelajaran berbasis masalah dapat menjadi solusi efektif. Tujuan: Tujuan pada penelitian tindakan kelas ini adalah untuk meningkatkan kualitas pembelajaran melalui model Problem Based learning (PBL) untuk meningkatkan hasil belajar siswa berupa kemampuan berpikir kritis, kreatif dan analisis serta pemecahan masalah. Metode: Desain penelitian adalah Penelitian Tindakan Kelas (PTK) dengan dua siklus. Subjek pada penelitian ini adalah 31 siswa kelas VIII MTs Islamiyah unggulan Balen. Teknik pengumpulan data menggunakan observasi lapangan, wawancara, catatan lapangan dan tes tulis pada materi SPLDV. Instrumen pada penelitian telah melalui uji coba dan analisis instrumenya menggunakan validitas isi dari ahli dan Reliabilitas dengan Cronbach Alpha. Hasil penelitian dianalisis secara kuantitatif dan kualitatif. Hasil: tes akhir Siklus I, diperoleh ketuntasan belajar sebesar 64,5% (20 dari 31 siswa mencapai KKM ≥75), meningkat dibandingkan pra-siklus yang hanya sekitar 45%. Hasil perbaikan pada siklus II diperoleh nilai rata-rata siswa meningkat mejadi 82,3. Hasil tersebut diuraikan bahwa 27 siswa (84%) telah mencapai ketuntasan minimal. Dengan demikian terjadi peningkatan ketuntasan yaitu 20% dari siklus I. Kesimpulan: Penerapan Problem-Based Learning atau PBL terbukti sangat efektif dalam meningkatkan hasil belajar matematika siswa pada materi SPLDV. Hal ini dapat dilihat dari peningkatan nilai yang diperoleh siswa.