Rendahnya tingkat berpikir kritis di antara puluhan siswa yang mengerjakan tes berpikir kritis kognitif berbasis pertanyaan dalam mata pelajaran Sejarah. Tujuan penelitian ini adalah untuk menunjukkan upaya peningkatan kemampuan berpikir kritis peserta didik dalam pembelajaran sejarah melalui model pembelajaran berbasis masalah di kelas X SMA Negeri 1 Rengel Kabupaten Tuban. Hasil penelitian menunjukkan bahwa model pembelajaran berbasis masalah (PBL) di kelas X SMA Negeri 1 Rengel Kabupaten Tuban dapat meningkatkan kemampuan berpikir kritis peserta didik dari hasil tes yang diberikan sesuai kriteria ketuntasan minimal. Kesimpulan dari penelitian ini adalah model pembelajaran berbasis masalah (PBL) efektif dalam meningkatkan kemampuan berpikir kritis peserta didik kelas X SMA Negeri 1 Rengel Kabupaten Tuban pada mata pelajaran Sejarah.