Guru menjadi faktor keberhasilan dalam suatu pembelajaran IPA berbasis STEM. Penelitian ini bertujuan untuk (1) menganalisis tantangan guru IPA terhadap pelaksanaan integrasi STEM dalam pembelajaran IPA SMP, (2) mengetahui dimensi tantangan guru IPA yang belum dan telah dikuasai terhadap pelaksanaan integrasi STEM dalam pembelajaran IPA. Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif kualitatif. Partisipan penelitian merupakan 3 (tiga) guru yang memenuhi kriteria purposive sampling di sekolah menengah di Surakarta dengan usia berturut-turut 50 tahun, 55 tahun, dan 29 tahun. Teknik pengumpulan data terdiri dari angket, observasi, wawancara, dan dokumentasi. Data dianalisis menggunakan teknik analisis data kualitatif menurut Miles, Huberman, dan Saldana (2014) yang terdiri dari (1) Pengumpulan data, (2) Reduksi data, (3) Penyajian Data, dan (4) Verifikasi. Uji prasyarat analisis dilakukan melalui uji validitas isi instrumen, uji transferabilitas data, uji dependabilitas data, dan triangulasi teknik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penguasaan tantangan ketiga guru IPA SMP Surakarta dalam melaksanakan integrasi STEM dalam Pembelajaran IPA pada aspek content knowledge, evaluation, engagement practice, confidence in teaching, dan time management berturut-turut mempunyai kategori baik (B), baik (B), baik (B), baik (B), dan kurang baik (KB). Sedangkan pada aspek explanation, 2 (dua) guru mempunyai aspek baik (B) dan hanya terdapat 1 (satu) guru yang mempunyai aspek kurang baik (KB).  Guru menguasai aspek content knowledge hanya terbatas pada pemahaman pengertian integrasi STEM dalam pembelajaran secara transdisipliner dan tidak menguasai secara penuh terkait Engineering Design Process (EDP) dan kemampuan spasial. Guru menguasai aspek evaluation dengan baik dimana guru menerapkan penilaian tertentu (kognitif, afektif, dan psikomotor) dalam melaksanakan pembelajaran STEM yang pernah dilakukannya. Guru menguasai aspek explanation hanya terbatas pada kemampuan penjelasan konten sains bersifat abstrak. Satu dari tiga sampling guru tidak menyiapkan perangkat pembelajaran dengan lengkap. Guru menguasai aspek engagement practice yang terlihat pada penempatan apersepsi dan motivasi. Guru menguasai aspek confidence in teaching sebagaimana aspek ini memuat tantangan guru dalam menyajikan langkah pembelajaran dan cara guru membuat keputusan yang cepat apabila terdapat permasalahan di kelas selama pembelajaran STEM berlangsung. Guru kurang menguasai time management yang terlihat dari ketidaksesuaian waktu antara waktu yang tercantum pada perangkat dengan keadaan riil yang sebenarnya.