Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan e-modul dengan model Problem Based Learning (PBL) pada materi suhu dan kalor untuk meningkatkan hasil belajar kognitif siswa SMA. Metode yang digunakan adalah penelitian dan pengembangan (R&D) dengan model ADDIE dengan tahapan (1) Analysis, (2) Design, (3) Development, (4) Implementation, (5) Evaluation. Teknik pengambilan sampel yang digunakan adalah purposive sampling. Hasil validasi ahli menunjukkan bahwa e-modul berada pada kategori sangat valid, dengan rata-rata skor aspek materi sebesar 93,5% dan aspek media sebesar 94,17%. Uji kepraktisan melalui angket respons siswa memperoleh skor rata-rata 3,6 dari skala 4 yang termasuk dalam kategori sangat praktis. Efektivitas e- modul ditunjukkan melalui peningkatan skor rata-rata nilai pretest sebesar 45,15 menjadi 70,95 pada posttest. Uji paired sample t-test menunjukkan adanya perbedaan yang signifikan antara sebelum dan sesudah penggunaan e-modul dengan nilai Sig. (2-tailed) = 0,001 < 0,05. Nilai rata-rata N-gain sebesar 0,46 yang termasuk dalam kategori sedang, maka e-modul dengan model PBL pada materi suhu dan kalor ini dinyatakan sangat valid, sangat praktis, dan efektif dalam meningkatkan hasil belajar kognitif siswa SMA.