Penelitian ini bertujuan untuk menguji pengaruh penggunaan model pembelajaran IBL terintegrasi STEM dengan Video Animasi terhadap (1) keterampilan berpikir kritis peserta didik, (2) hasil belajar ranah kognitif peserta didik, dan (3) keterampilan berpikir kritis dan hasil belajar ranah kognitif pada materi asam basa. Metode penelitian yang digunakan adalah Quasi Experiment Design menggunakan kelas kontrol dan kelas eksperimen dengan model pembelajaran IBL terintegrasi STEM. Kelas eksperimen menggunakan video animasi sedangkan kelas kontrol tidak. Desain yang digunakan pada penelitian ini adalah Pretest-Posttest nonequivalent control group design. Teknik pengumpulan data menggunakan Pretest dan Posttest. Indikator hasil belajar disesuaikan dengan tujuan pembelajaran materi asam- basa, sedangkan keterampilan berpikir kritis disesuaikan dengan aspek keterampilan berpikir kritis menurut Facione. Hasil penelitian yakni menunjukkan bahwa: (1) terdapat pengaruh yang signifikan dari penggunaan model pembelajaran IBL terintegrasi STEM dengan video animasi terhadap keterampilan berpikir kritis siswa (sig. 0,013 0,05), (2) terdapat pengaruh yang signifikan terhadap hasil belajar ranah kognitif siswa (sig. = 0,002 < 0,05), dan (3) tidak terdapat hubungan yang signifikan antara keterampilan berpikir kritis dan hasil belajar (sig. = 0,227 > 0,05) berdasarkan uji Multivariate Analysis of Covariance (Mancova). Nilai N-Gain keterampilan berpikir kritis di kelas eksperimen sebesar 0,64 (kriteria sedang cukup efektif) dan hasil belajar sebesar 0,56 (kriteria sedang cukup efektif), lebih tinggi dibandingkan kelas kontrol. Hasil ini menunjukkan bahwa penerapan model pembelajaran IBL terintegrasi STEM dengan bantuan video animasi mampu meningkatkan keterampilan berpikir kritis dan hasil belajar peserta didik secara signifikan pada materi asam-basa.