Penelitian ini bertujuan untuk (1) mengetahui adanya pengaruh model pembelajaran Engineering Design Process (EDP) berbasis STEM terhadap keterampilan berpikir kritis siswa SMP dan (2) mengetahui respon siswa terhadap model pembelajaran Engineering Design Process (EDP) berbasis STEM pada pembelajaran IPA. Penelitian ini merupakan penelitian kuantitatif dengan metode Quasi Experimental Design. Desain penelitian ini menggunakan rancangan Posttest Only Group Design, dengan kelas eksperimen mendapat perlakuan model EDP berbasis STEM dan kelas kontrol mendapat perlakuan model Kontekstual. Populasi penelitian adalah siswa kelas VIII SMP Negeri 4 Surakarta tahun pelajaran 2022/2023, yang terdiri dari sembilan kelas. Sampel penelitian dipilih menggunakan teknik cluster random sampling dan didapatkan dua kelas sampel. Metode yang digunakan untuk pengambilan data pada penelitian ini yaitu tes dan kuesioner (angket). Teknik uji validitas yang digunakan meliputi validitas konstruk untuk instrumen perangkat pembelajaran serta validitas isi untuk instrumen soal tes. Teknik analisis data yang dilakukan terdiri atas uji prasyarat, yaitu uji normalitas Kolmogorov-Smirnov dan uji homogenitas Levene, kemudian dilakukan uji hipotesis menggunakan uji-t Mann Whitney berbantuan aplikasi IBM SPSS Statistics 28. Data utama penelitian berupa nilai posttest keterampilan berpikir kritis siswa yang dianalisis menggunakan uji-t Mann Whitney. Hasil uji hipotesis data posttest memiliki nilai Asymp. Sig. (2-tailed) < 0>Engineering Design Process (EDP) berbasis STEM terhadap keterampilan berpikir kritis siswa SMP. Melalui penelitian ini dapat digunakan sebagai referensi maupun bahan kajian untuk penelitian yang serupa serta dapat digunakan sebagai bahan pertimbangan guru untuk menerapkan model Engineering Design Process (EDP) berbasis STEM yang menyajikan pembelajaran secara aktif, inovatif, dan kolaboratif melalui pembelajaran berbasis merancang solusi guna menyelesaikan permasalahan dunia nyata di sekitar siswa untuk mencapai tujuan pembelajaran yang maksimal.