Keterampilan komunikasi, kemandirian belajar, dan kemampuan berpikir kritis siswa sangat dibutuhkan dalam pembelajaran sebagai kemampuan penunjang abad 21. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui hubungan keterampilan komunikasi dan kemandirian belajar dengan kemampuan berpikir kritis siswa selama pembelajaran biologi. Penelitian ini adalah penelitian kuantitatif korelasional. Penelitian dilaksanakan pada semester gasal 2022/2023. Populasi siswa kelas XII MA NU 03 Sunan Katong Kaliwungu. Teknik pengambilan sampel purposive sampling. Teknik pengumpulan data menggunakan angket untuk keterampilan komunikasi dan kemandirian belajar dan tes untuk kemampuan berpikir kritis. Pengujian hipotesis pertama dan kedua menggunakan korelasi Product Moment dan hipotesis ketiga menggunakan korelasi ganda. Hasil penelitian: 1. Hubungan antara keterampilan komunikasi dengan kemampuan berpikir kritis selama pembelajaran biologi positif dan signifikan dengan nilai sig. 0,009 < 0,05, besar nilai korelasi 0,366 (korelasi rendah). 2. Hubungan antara kemandirian belajar dengan kemampuan berpikir kritis siswa selama pembelajaran biologi positif dan signifikan dengan nilai sig. 0,000 < 0,05, besar nilai korelasi 0,502 (korelasi cukup kuat). 3. Hubungan antara keterampilan komunikasi dan kemandirian belajar secara bersama-sama dengan kemampuan berpikir kritis selama pembelajaran biologi positif dan signifikan dengan nilai sig. 0,000 < 0,05, besar nilai korelasi 0,505 (korelasi cukup kuat).