Kemampuan berpikir kreatif matematis siswa masih rendah, hal ini disebabkan karena proses pembelajaran kurang memberikan kesempatan kepada siswa dalam meningkatkan kemampuan berpikir kreatif, sehingga siswa sering mengalami kesulitan dalam menyelesaikan masalah yang berkaitan dalam kehidupan sehari-hari. Sementara kurikulum 2013 menuntut siswa untuk berpikir kritis, kreatif dan inovatif, sehingga siswa dapat berimajinasi dan berinovasi di segala bidang materi khususnya matematika dalam menyelesaikan masalah. Salah satu pembelajaran yang dapat meningkatkan kemampuan berpikir kreatif dan disposisi matematis siswa adalah Problem Based Learning (PBL). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui peningkatan kemampuan berpikir kreatif dan disposisi matematis siswa melalui model pembelajaran PBL ditinjau berdasarkan siswa secara keseluruhan serta siswa kelompok tinggi, sedang dan rendah. Jenis penelitian yang digunakan adalah eksperimen dengan desain pretest posttest control group design. Populasi dalam penelitian ini adalah siswa kelas X SMA Negeri 4 Banda Aceh dengan mengambil sampel dua kelas melalui teknik simple random sampling. Pengumpulan data menggunakan dua macam instrumen, yaitu tes dan non-tes. Instrumen tes meliputi tes kemampuan berpikir kreatif matematis, sedangkan instrumen non-tes meliputi angket disposisi matematis. Data yang telah terkumpul dianalisis dengan uji Anava dua jalur dengan taraf signifikan 0,05. Hasil penelitian menunjukkan bahwa 1) peningkatan kemampuan berpikir kreatif dan disposisi matematis siswa yang diajarkan dengan model pembelajaran PBL lebih baik dibandingkan kelas konvensional ditinjau berdasarkan siswa secara keseluruhan serta siswa kelompok tinggi, sedang dan rendah, 2) tidak ada interaksi antara pembelajaran dengan level siswa terhadap peningkatan kemampuan berpikir kreatif dan disposisi matematis siswa.