Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh dan mengatahui besarnya pengaruh pada penerapan pembelajaran IPA dengan problem based learning berbantuan diagram Vee terhadap kemampuan berpikir kritis peserta didik. Penelitian ini merupakan penelitian quasi experiment dengan desain nonequivalent control group. Populasi dalam penelitian ini adalah siswa kelas VII SMP Negeri 7 Yogyakarta. Sampel dalam penelitian ini diambil dengan teknik cluster random sampling atau pengambilan secara acak sehingga didapatkan kelas VII D sebagai kelas eksperimen dan kelas VII E sebagai kelas kontrol. Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini adalah lembar keterlaksanaan pembelajaran, lembar observasi berpikir kritis, dan lembar soal pretest-posttest keterampilan berpikir kritis. Analisis data dalam penelitian ini menggunakan Perhitungan N-Gain, Uji Independent Sample T-Test, dan Perhitungan Effect Size. Hasil penelitian menunjukkan adanya pengaruh yang signifikan pada model problem based learning terhadap keterampilan berpikir kritis dengan besar pengaruh sebesar 1,91 atau dalam kategori tinggi.