Penelitian ini bertujuan untuk menguji peningkatan berpikir kritis siswa kelas VII di MTs Miftahul Ulum Mranggen menggunakan model Problem Based Learning (PBL) pada materi kalor dan perubahannya. Jenis penelitian ini adalah kuantitatif deskriptif dengan pendekatan penelitian eksperimen. Sampel pada penelitian ini adalah kelas VII E sebagai kelas kontrol dan kelas VII A sebagai kelas eksperimen. Rata-rata nilai siswa setelah diberi perlakuan menggunakan model pembelajaran Problem Based Learning (PBL) lebih tinggi yaitu 87,52 dibandingkan nilai rata-rata kelas kontrol yang tidak diberi perlakuan yaitu 81,33. Hasil Uji kesamaan dua rata-rata diperoleh thitung > ttabel, sehingga dapat dikatakan bahwa keterampilan berpikir kritis siswa kelas eksperimen lebih baik disbanding kelas kontrol. Rata-rata N-Gain kelas eksperimen diperoleh koefisien sebesar 0,47 berada pada kategori sedang dan kelas kontrol diperoleh koefisien sebesar 0,28 dengan kategori rendah. Berdasarkan hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa penerapan model pembelajaran Problem Based Learning (PBL) dapat meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa SMP/MTs pada materi kalor dan perubahannya.