Keterampilan proses sains (KPS) mempunyai peran penting sebagai modal dasar seseorang untuk memecahkan masalahnya di kehidupan sehari-hari. Namun beberapa penelitian yang diperoleh menunjukkan bahwa keterampilan proses sains siswa masih dalam tahap rendah hingga sedang. Model discovery learning dapat dijadikan alternatif meningkatkan keterampilan proses sains siswa. Banyak peneliti yang sudah menerapkan model discovery learning untuk meningkatkan keterampilan proses sains. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan meta-analisis mengenai besaran pengaruh effect size model pembelajaran discovery learning terhadap keterampilan proses sains ditinjau berdasarkan jenjang pendidikan, materi, dan jenis metode pembelajaran. Penelitian yang digunakan merupakan penelitian kuantitatif dengan metode meta-analisis. Penelitian ini menggunakan 15 artikel jurnal/skripsi dengan rentang tahun 2013-2023 . Teknik sampling yang digunakan adalah purposive sampling. Data dianalisis dengan cara pengkodean dan pengukuran effect size. Hasil penelitian yaitu: (1) berdasarkan jenjang pendidikan, besar effect size yang diperoleh pada jenjang SMP sebesar 0,357 yang termasuk dalam kategori efek besar, pada jenjang SMA diperoleh rerata effect size sebesar 0,455 yang termasuk dalam kategori besar. (2) berdasarkan materi, terdapat 12 materi dengan rerata effect size sebesar 0,343 yang termasuk dalam kategori besar. (3) berdasarkan jenis metode pembelajaran, terdapat 7 jenis metode yang digunakan dengan rerata effect size sebesar 0,415 yang termasuk dalam kategori besar.