Perubahan paradigma pendidikan menuntut siswa untuk beradaptasi dengan kemajuan teknologi digital agar mampu menguasai keterampilan abad 21, seperti literasi sains dan keterampilan berpikir kritis. Model pembelajaran yang relevan dalam permasalahan ini adalah model Problem Based Learning berbasis etnosains. Tujuan penelitian ini adalah Menganalisis pengaruh penggunaan model pembelajaran Problem Based Learning berbasis etnosains terhadap literasi sains dan berpikir kritis peserta didik pada pembelajaran biologi kelas X SMA. Jenis penelitian yang digunakan adalah kuasi eksperimen. Desain penelitia yang digunakan yaitu desain pretest dan postest control group. Teknik pengambilan sampel menggunakan teknik purposive sampling dengan sampel siswa kelas X-4 sebagai kelas eksperimen dan X-9 sebagai kelas kontrol. Teknik pengumpulan data dengan wawancara, observasi, serta tes literasi sains dan berpikir kritis. Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini adalah soal tes literasi sains dan berpikir kritis. Uji hipotesis menggunakan uji Ancova. Hasil uji hipotesis memperoleh hasil nilai sigifikansi sebesar 0,000 <0,05 untuk literasi sains dan berpikir kritis. Hal tersebut menunjukkan bahwa penerapan model Problem Based learning berbasis etnosains berpengaruh terhadap ketermpilan literasi sains dan berpikir kritis peserta didik pada pembelajaran biologi kelas X SMA.