Berpikir kritis merupakan salah satu aspek yang perlu ditekankan oleh guru dalam pembelajaran matematika. Namun, berdasarkan observasi pembelajaran matematika masih belum dapat memaksimalkan kemampuan berpikir kritis siswa, mengakibatkan kemampuan berpikir kritis siswa masih sulit berkembang. Oleh karena itu, diperlukan upaya untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa pada pembelajaran matematika. Salah satu cara guru untuk mengembangkan berpikir kritis dapat dilakukan dengan penerapan model pembelajaran discovery learning. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui peningkatan kemampuan berpikir kritis siswa melalui penerapan model discovery learning. Penelitian ini menggunakan penelitian kuantitatif dengan pendekatan eksperimen. Desain yang digunakan adalah Quasi Experiment dengan jenis one-group pre-test and post-test group. Untuk mendapatkan data diambil sampel secara acak satu dari tiga kelas yaitu dari populasi siswa di SMPIT Al-Azhar. Instrumen yang digunakan pada penelitian ini adalah tes pre-test dan post-test, yang terdiri dari 3 soal uraian berpikir kritis tentang materi sistem persamaan linear dua variabel. Berdasarkan data yang diperoleh dari pre-test dan post-test digunakan uji t pihak kanan untuk melihat peningkatan kemampuan berpikir kritis siswa melalui penerapan model pembelajaran discovery learning. Hasil pengolahan data diperoleh bahwa thitung = 21,44. Sementara itu, pada taraf signifikan α = 0,05 dengan derajat kebebasan dk = 23 diperoleh ttabel = 1,71. Oleh karena thitung = 21,44 > 1,71 = ttabel berakibat terjadinya penolakan H0. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa penerapan model discovery learning dapat meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa pada materi sistem persamaan linear dua variabel di kelas VIII SMPIT Al-Azhar.