Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh model Project Based Learning (PjBL) terintegrasi pendekatan STEAM terhadap kemampuan berpikir kritis siswa kelas III Sekolah Dasar pada materi pengukuran panjang. Penelitian menggunakan pendekatan kuantitatif dengan metode quasi experiment berdesain Nonequivalent Control Group Design. Populasi penelitian adalah seluruh siswa kelas III SD Negeri Ngadirejo 03 dan SD Negeri Kartasura 04, Kecamatan Kartasura. Teknik pengambilan sampel menggunakan simple random sampling dengan jumlah sampel 41 siswa, terdiri atas 24 siswa kelas eksperimen dan 17 siswa kelas kontrol. Pengumpulan data dilakukan melalui tes pretest–posttest kemampuan berpikir kritis dan observasi keterlaksanaan model PjBL–STEAM. Instrumen penelitian diuji melalui uji validitas, reliabilitas, tingkat kesukaran, dan daya pembeda. Analisis data meliputi uji normalitas, uji homogenitas, uji-t, effect size, dan N-gain. Hasil penelitian menunjukkan bahwa rata-rata nilai pretest dan posttest kelas eksperimen masing-masing sebesar 43,08 dan 67,50, sedangkan kelas kontrol sebesar 45,12 dan 52,94. Hasil uji hipotesis menunjukkan pengaruh signifikan penerapan model PjBL terintegrasi pendekatan STEAM terhadap kemampuan berpikir kritis siswa, dengan peningkatan hasil belajar kelas eksperimen lebih tinggi dibandingkan kelas kontrol. Dengan demikian, model PjBL terintegrasi pendekatan STEAM efektif digunakan untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa sekolah dasar.