Kemampuan literasi sains penting untuk memahami persoalan yang berkaitan sosial kemasyarakatan. Namun, ditinjau dari hasil penilaian PISA 2022, kemampuan literasi sains peserta didik Indonesia masih di kategori rendah. Oleh karena itu, model pembelajaran dan pendekatan yang mendukung pencapaian literasi sains peserta didik sangat diperlukan. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui pengaruh model pembelajaran FERA bermuatan SETS terhadap kemampuan literasi sains peserta didik. Sampel dalam penelitian ini adalah siswa kelas XI MIPA di SMAN 1 Kaliwungu. Metode penelitian Quasi Eksperiment dengan desain kelompok Nonequivalent Control Group. Kelas eksperimen maupun kontrol diberikan soal pretest dan posttest yang sama, tetapi perlakuan berbeda. Hasil pretest dan posttest kemudian dianalisis menggunakan statistik deskriptif dan statistik inferensial. Uji hipotesis dilakukan menggunakan uji independen sample t-test untuk mengetahui pengaruh model pembelajaran terhadap kemampuan literasi sains. Uji N-gain dilakukan untuk mengetahui perbedaan rata-rata kemampuan literasi sains peserta didik setelah perlakuan. Hasil uji hipotesis menunjukkan nilai signifikansi 0.000, yang berarti terdapat perbedaan kemampuan literasi sains antara kelas eksperimen dan kontrol. Skor N-gain untuk kelas eksperimen adalah 0,62, sedangkan untuk kelas kontrol adalah 0,48. Skor N-gain kelas eksperimen lebih tinggi daripada kelas kontrol. Hal ini menunjukkan bahwa model pembelajaran FERA bermuatan SETS memberikan pengaruh terhadap kemampuan literasi sains peserta didik.