Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui adanya pengaruh model pembelajaran Creative Problem Solving (CPS) terhadap kemampuan berpikir kreatif dan hasil belajar siswa pada materi sistem koloid kelas XI MIPA SMA Negeri 5 Surakarta. Metode penelitian ini adalah eksperimen semu dengan bentuk rancangan pretest-posttest nonequivalent control group design. Kelas yang digunakan sebagai penelitian, yaitu XI MIPA 1 sebagai kelas kontrol dan XI MIPA 3 sebagai kelas eksperimen dengan teknik cluster random sampling. Validasi instrumen penelitian ini dilakukan oleh dua dosen program studi Pendidikan Kimia UNS. Teknik pengumpulan data yang digunakan, yaitu metode tes dan non tes. Metode tes berupa pretest dan posttest. Metode non tes berupa angket dan dokumentasi. Hasil uji hipotesis MANOVA (Multivariate of Analysis) dari penelitian ini menunjukkan nilai signifikansi sebesar 0,000 yang artinya ada pengaruh penerapan model pembelajaran Creative Problem Solving (CPS) terhadap hasil belajar siswa pada materi sistem koloid. Berdasarkan perhitungan diperoleh selisih kenaikan presentase indikator kemampuan berpikir kreatif kelancaran, keluwesan, keaslian, dan keterperincian antara kelas eksperimen dan kelas kontrol secara berturut-turut sebesar: 7,36%; 10,65%; 15,17%; dan 6,67%. Indikator berpikir kreatif yang menunjukkan perbedaan signifikansi terbesar yaitu keaslian (originality) karena di kelas eksperimen siswa terbiasa berpikiran luas dan memberikan gagasan/jawaban yang paling tepat yang mungkin tidak terpikirkan orang lain. Selanjutnya nilai rata-rata capaian hasil belajar di kelas eksperimen sebesar 83,89 dan kelas kontrol sebesar 73,78. Pada kelas eksperimen menunjukkan kenaikan yang cukup signifikan, dibuktikan dari hasil belajar naik 20?ri kategori hasil belajar sedang ke tinggi, serta frekuensi nilai siswa terbanyak berada pada rentang 85–92. Oleh karena itu, penerapan model pembelajaran CPS memberi pengaruh positif terhadap kemampuan berpikir kreatif dan hasil belajar karena kemampuan siswa bekerjasama dengan kelompok terasah secara efektif, bisa mengembangkan pemikiran kreatifnya, dan semangat belajarnya tinggi.