Literasi sains merupakan kemampuan yang harus dimiliki peserta didik untuk membantu memecahkan masalah dengan konsep ilmiah. Rendahnya literasi sains disebabkan beberapa faktor diantaranya bahan ajar dan model pembelajaran yang tidak melibatkan peserta didik secara langsung. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis efektivitas model Problem Based Learning-Group Investigation (PBL-GI) terhadap kemampuan literasi sains peserta didik pada materi kesetimbangan kimia. Metode yang digunakan adalah quasi eksperiment dengan desain penelitian nonequivalent control group design. Teknik pengambilan sampel yang digunakan adalah cluster random sampling. Teknik pengumpulan data menggunakan tes dan non tes. Berdasarkan hasil penelitian menunjukkan bahwa model Problem Based Learning-Group Investigation (PBL-GI) efektif terhadap kemampuan literasi sains peserta didik. Hal ini dibuktikan melalui data hasil uji hipotesis thitung = 4,824 > ttabel = 1,669 serta hasil uji N-gain kelas eksperimen (0,6487) lebih tinggi daripada kelas kontrol (0,5064). Artinya Ha diterima atau model Problem Based Learning-Group Investigation (PBL-GI) efektif terhadap kemampuan literasi sains peserta didik.