Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui model pembelajaran problem solving efektif terhadap kemampuan pemecahan masalah materi Sistem Persamaan Linear Tiga Variabel (SPLTV). Penelitian eksperimental ini menggunakan Quasy Experiment atau eksperimen semu. Seluruh siswa kelas X MIA MA Tajul Ulum sebagai populasi sekaligus sebagai sampel dengan teknik non probability sampling jenis total sampling atau sampling jenuh. Kemudian semua kelas populasi diberikan tes pemecahan masalah sebagai tes tahap awal pada materi persamaan dan pertidaksamaan nilai mutlak semester ganjil pada kelas X MIA yang hasilnya kedua kelas populasi memiliki rata-rata kemampuan pemecahan masalah yang sama, kemudian diperoleh kelas X MIA 1 sebagai kelas eksperimen yaitu kelas yang menerapkan model pembelajaran problem solving dan X MIA 2 sebagai kelas kontrol yaitu kelas yang menerapkan model pembelajaran konvensional. Hasil penelitian ini menujukkan bahwa rata-rata kemampuan pemecahan masalah peserta didik yang menggunakan model pembelajaran problem solving lebih baik daripada rata-rata kemampuan pemecahan masalah peserta didik yang menggunakan model pembelajaran konvensional. Hal ini dapat disimpulkan bahwa penerapan model pembelajaran problem solving efektif terhadap kemampuan pemecahan masalah materi persamaan linear tiga variabel (SPLTV) kelas X di MA Tajul Ulum Brabo tahun pelajaran 2019/2020.