Abad 21 menyiapkan peserta didik agar dapat menghadapi tantangan dan tuntutan secara global dengan fokus kemajuan teknologi dan informasi yang memberi pengaruh pada kehidupan manusia. Oleh karena itu, ada beberapa hal yang harus dikuasai adalah kompetensi dalam hidup setiap individu peserta didik salah satunya adalah Kemampuan Literasi Sains dan Higher Order Thinking Skills (HOTS). Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis tingkatan literasi sains, HOTS, dan menjelaskan hubungan antara kemampuan literasi sains dengan HOTS siswa kelas XI MAN 1 Ngawi. Jenis penelitian ini adalah kuantitatif dengan menggunakan teknik korelasi sederhana. Teknik pengambilan sampel menggunakan Cluster Random Sampling dengan sampel dari populasi siswa kelas XI MAN yang mendapatkan pembelajaran biologi. Teknik dan instrumen pengumpulan data menggunakan tes berupa soal (kemampuan literasi sains dan HOTS). Analisis data penelitian menggunakan deskripsi kuantitatif. Hasil penelitian ini adalah : tingkat literasi sains siswa kelas XI MAN 1 Ngawi mayoritas berada pada kategori rendah dengan persentase sebanyak 30% (24 siswa), tingkatan HOTS siswa kelas XI MAN 1 Ngawi mayoritas berada pada kategori sedang cenderung rendah dengan persentase sebesar 32,5% (26 siswa), terdapat hubungan yang positif dan signifikan antara kemampuan literasi sains dengan HOTS dengan persentase pengaruh variabel X terhadap variabel Y sebesar 18,9%.