Kemampuan pemecahan masalah merupakan kemampuan yang mengarahkan peserta didik berpikir analitik dalam mengambil suatu keputusan untuk mencapai sebuah tujuan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efektivitas model pembelajaran discovery learning berbantuan laboratorium virtual dalam meningkatkan kemampuan kemampuan pemecahan masalah peserta didik pada pembelajaran kesetimangan kimia. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah kuantitatif eksperimen menggunakan pretest posttest control group design, dengan teknik pengambilan sampel cluster random sampling. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa model pembelajaran discovery learning berbantuan laboratorium virtual efektif dalam meningkatkan kemampuan pemecahan masalah pada materi kesetimbangan kimia di SMA Islam Ta’allumul Huda Bumiayu. Hal ini dibuktikan dengan hasil independent sample t-test. Hasil uji t menyatakan bahwa nilai sig 2-tailed sebesar 0,00. Nilai signifikan tersebut yang dihasilkan kurang dari 0,05 yang artinya adanya perbedaan hasil belajar. Keefektifan peningkatan kemampuan pemecahan masalah peserta didik dapat diketahui dari hasil perhitungan N-gain. Hasil perhitungan N gain kelas eksperimen (0,8315) lebih besar dari pada kelas kontrol (0,6660).