Keterampilan berpikir kritis merupakan salah satu keterampilan berpikir tingkat tinggi yang harus dimiliki siswa. Keahlian berpikir kritis yang bagus akan sejalan dengan kemampuan menyusun taktik dan strategi sehingga dapat berhasil pada persaingan global. Namun, terdapat beberapa penelitian yang menunjukkan bahwa kemampuan berpikir kritis siswa masih dalam kategori rendah. Perlu dilakukannya kegiatan pembelajaran yang dapat melatih keterampilan berpikir kritis siswa, salah satunya melalui penerapan model Problem-based learning (PBL). Banyak penelitian yang membahas tentang model Problem-based learning untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa. Penelitian ini merupakan meta-analisis tentang model Problem-based learning terhadap keterampilan berpikir kritis siswa. Jenis penelitian yang digunakan adalah penelitian kuantitatif dengan metode penelitian berupa meta-analisis. Tujuan penelitian ini dilakukan untuk (1) mengetahui besar pengaruh keterampilan berpikir kritis siswa pada model Problem-Based Learning berdasarkan jenjang pendidikan SMP dan SMA ditinjau dari nilai effect size, (2) mengetahui besar pengaruh model Problem-Based Learning terhadap keterampilan berpikir kritis siswa berdasarkan jenjang pendidikan SMA ditinjau dari nilai effect size. Hasil penelitian ini adalah (1) nilai effect size tertinggi sebesar 2,27 dengan rerata 0,50 dan masuk kategori efek besar (2) nilai effect size tertinggi sebesar 2,27 dengan rerata 0,65 dan masuk kategori efek besar. Hal ini membuktikan bahwa model problem-based learning memiliki pengaruh besar terhadap keterampilan berpikir kritis siswa.