Penerapan model pembelajaran masih belum optimal dalam mendukung peserta didik untuk terlibat aktif dalam proses pembelajaran. Kondisi ini mempengaruhi keterampilan berpikir peserta didik dalam pr oses pembelajaran. Hal ini juga berdampak pada keterampilan literasi sains peserta didik yang tergolong rendah. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh dari model PBL berbantuan LKPD-STEM terhadap keterampilan literasi sains peserta didik kelas XI pada materi laju reaksi. Metode penelitian yang digunakan adalah quasi experiment dengan desain nonequivalent control group design yang dilaksanakan di SMA N 10 Semarang. Sampel diambil secara cluster random sampling, yaitu kelas XI-4 sebagai kelas eksperimen dan XI-5 sebagai kelas kontrol. Teknik pengumpulan data melalui wawancara, lembar angket, tes, dan dokumentasi. Analisis data menggunakan uji t dengan hasil uji hipotesis post-test diperoleh signifikansi sebesar 0,000 dengan kesimpulan terdapat pengaruh model PBL berbantuan LKPD-STEM terhadap keterampilan literasi sains peserta didik. Besarnya pengaruh ditentukan dari uji effect size diperoleh cohen’s d sebesar 1,439 dengan presentase 91,9%, hal ini dapat disimpulkan bahwa terdapat efek yang tinggi. Dampak dilakukannya penelitian ini yaitu penerapan model PBL berbantuan LKPD-STEM mampu meningkatkan keterampilan literasi sains peserta didik. Model PBL berbantuan LKPD-STEM dapat dijadikan sebagai referensi bagi lembaga pendidikan untuk meningkatkan keterampilan literasi sains peserta didik khususnya pada materi laju reaksi.