Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui efektivitas penggunaan model Problem Based Learning terhadap critical thinking peserta didik pada pembelajaran geografi kelas X IS 2 di SMA Negeri 1 Banyudono. 
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen semu. Subjek penelitian ini adalah peserta didik kelas X IS 1 dan X IS 2 SMA Negeri 1 Banyudono. Kelas X IS 2 merupakan kelas eksperimen yang diberi perlakuan dengan model Problem Based Learning, sedangkan kelas X IS 1 sebagai kelas kontrol dengan model konvensional. Pengumpulan data penelitian ini menggunakan tes dan observasi. Pengujian hipotesis menggunakan uji-t dari rata-rata nilai posttest. 
Hasil penelitian menunjukkan bahwa t hitung = 3,152 > t tabel = 2,000, artinya terdapat perbedaan yang signifikan. Perbedaan yang signifikan tersebut juga ditunjukkan berdasarkan nilai rata-rata post test, yaitu kelas eksperimen memperoleh nilai rata-rata post test sebesar 73,75 dan kelas kontrol memperoleh nilai rata-rata post test sebesar 62,73. Hal itu menunjukkan bahwa nilai rata-rata post test kelas eksperimen lebih tinggi jika dibanding dengan nilai rata-rata post test kelas kontrol. Jadi, dapat disimpulkan bahwa penggunaan model problem based learning pada pembelajaran geografi lebih efektif dibanding model konvensional terhadap kemampuan berpikir kritis peserta didik. 
Kata Kunci : Model Problem Based Learning, Pembelajaran Geografi, Critical Thinking.