Kurikulum 2013 lebih diarahkan untuk membekali siswa dengan sejumlah keterampilan yang dibutuhkan untuk menyongsong pembelajaran abad ke-21. Terdapat beberapa kemampuan yang harus dimiliki siswa antara lain adalah literasi sains dan Higher Order Thinking Skill (HOTS) Diperlukan pelaksanaan model pembelajaran yang dapat mengembangkan keterampilan literasi sains siswa salah satunya Problem Based Learning (PBL) terintegrasi potensi lokal. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh Problem Based Learning terintegrasi potensi lokal terhadap literasi sains dan Higher Order Thinking Skill pada pembelajaran biologi kelas XI SMA. Jenis penelitian ini kuantitatif dengan metode quasi experiment. Teknik pengambilan sampel menggunakan purposive sampling dengan sampel dari populasi siswa kelas XI SMA Negeri 1 Kradenan. Teknik dan instrumen pengumpulan data menggunakan tes berupa soal kemampuan literasi sains dan HOTS. Analisis data penelitian menggunakan uji anacova. Hasil penelitian menunjukkan: 1. Terdapat pengaruh problem based learning terintegrasi potensi lokal terhadap literasi sains pada pembelajaran biologi kelas XI SMA dengan nilai signifikansi sebesar 0,000 < 0,05, artinya H1 1 diterima. 2. Terdapat pengaruh problem based learning terintegrasi potensi lokal terhadap HOTS pada pembelajaran biologi kelas XI SMA dengan nilai signifikansi sebesar 0,000 < 0,05, artinya H1 2 diterima.