Tujuan dari penelitian ini adalah mengkaji pengaruh penerapan model Problem Based Learning terintegrasi STEM terhadap keterampilan berpikir kritis pada materi Ekologi dan Keanekaragaman Hayati Indonesia. Desain penelitian yang diterapkan yaitu eksperimen semu dipadukan dengan model pretest-posttest control group. Populasi penelitian meliputi keseluruhan siswa pada jenjang kelas 7 SMP Negeri 1 Kebakkramat tahun ajaran 2024/2025. Pemilihan sampel dilaksanakan dengan metode cluster random sampling, dimana kelas 7D selaku kelas kontrol sedangkan untuk kelas 7C selaku kelas eksperimen. Pelaksanaan pengambilan data meliputi dokumentasi dan tes keterampilan berpikir kritis yang meliputi pretest-posttest. Selanjutnya, data dianalisis dengan pelaksanaan uji hipotesis dan uji N-Gain pada tingkat signifikansi 0,05. Hasil analisis memperlihatkan bahwa pelaksanaan model Problem Based Learning dengan pendekatan STEM memberikan perbedaan yang signifikan terhadap keterampilan berpikir kritis siswa, dengan tingkat signifikansi sebesar 0,006 kurang dari 0,05 dan nilai peningkatan sebesar 0,52 dengan kategori sedang, sehingga membuktikan bahwa penerapan Problem Based Learning dengan pengintegrasian STEM menunjukkan pengaruh pada peningkatan keterampilan berpikir kritis di tingkat SMP.