Penelitian ini mengkaji tentang pengembangan laboratorium virtual berdasarkanpendekatan STEM. Studi ini berfokus pada kelayakan dan efektivitas laboratoriumvirtual STEM untuk meningkatkan literasi STEM siswa dan keterampilanpemecahan masalah (problem solving).Model penelitian yang digunakan dalam penelitian ini yaitu berbasis desain denganpendekatan metode campuran. Empat tahap diterapkan dalam pengembanganlaboratorium virtual STEM yaitu analisis awal, pengembangan laboratorium virtualSTEM, tahap uji laboratorium virtual STEM, analisis data dan refleksi. Sebanyak149 siswa SMA di sekolah umum terlibat dalam penelitian ini. Data dikumpulkandengan metode survei dan tes kognitif.Hasil penelitian menunjukkan bahwa laboratorium STEM-virtual telah berhasildikembangkan. Laboratorium virtual STEM memiliki kualitas yang baik sebagaimedia pembelajaran atau laboratorium alternatif ketika laboratorium nyata tidakdapat digunakan. Nilai signifikansi diperoleh sebesar sig-0.000 yang berartilaboratorium virtual STEM efektif untuk meningkatkan literasi STEM siswa danketerampilan pemecahan masalah (problem solving). Namun, masih ada beberapaaspek yang perlu ditingkatkan pada laboratorium virtual STEM yangdikembangkan, sehingga penelitian lebih lanjut masih diperlukan.