Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui ketuntasan hasil belajar dan kemampuan berpikir kritis siswa kelas VIII MTsN Model Banda Aceh melalui penerapan model pembelajaran Problem Based Learning (PBL) pada materi relasi dan fungsi. Pembelajaran ini dirancang agar siswa menemukan sendiri pemecahan masalah melalui tindakan nyata. Penelitian ini dikategorikan sebagai penelitian kuantitatif, adapun jenis penelitian yang digunakan pada penelitian ini adalah pre-eksperimental design dengan jenis pre-test and post-test group. Populasi penelitian ini seluruh siswa kelas VIII MTsN Model Banda Aceh tahun ajaran 2017/2018, dan penentuan sampel dilakukan secara acak atau random. Pengumpulan data dilakukan dengan teknik tes. Pengolahan data menggunakan uji statistik-t. Uji yang digunakan yaitu uji satu pihak, yaitu pihak kanan pada taraf signifikan (α) = 0,05. Hasil pengolahan data hasil belajar siswa menunjukkan bahwa nilai rata-rata pos-test siswa adalah 79,53 dengan simpangan baku 12,00. Dengan menggunakan rumus uji-t di dapatkan t = 4,35. Selanjutnya, nilai ini dibandingkan dengan nilai t0,95, maka diperoleh t ≥ t0,95, yaitu 4,35 ≥ 1,70. Oleh karena t ≥ t0,95 maka tolak H0 dan terima H1. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa hasil belajar siswa dapat mencapai ketuntasan belajar pada materi relasi dan fungsi di kelas VIII MTsN Model Banda Aceh melalui penerapan model pembelajaran Problem Based Learning (PBL). Sejalan dengan itu, kemampuan berpikir kritis siswa berdasarkan pengolahan data yang menunjukkan bahwa nilai rata-rata pre-test dan post-test adalah 42,17 dengan simpangan baku 7,12. Dengan menggunakan rumus uji-t didapatkan t = 32,44, dari hasil pengolahan data tersebut diperoleh t ≥ t0,95, yaitu 32,44 ≥ 1,70. Oleh karena t ≥ t0,95, maka hipotesis H0 ditolak dan terima H0 dalam hal lainnya. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa kemampuan berpikir kritis siswa meningkat melalui penerapan model pembelajran Problem Based Learning (PBL) pada materi relasi dan fungsi di kelas VIII MTsN Model Banda Aceh.