Hasil belajar siswa sekolah menengah di Indonesia, khususnya pada pembelajaran matematika masih rendah, hal ini dikarenakan oleh aktivitas proses pembelajaran yang dilakukan guru terhadap pembelajaran matematika. Pembelajaran melalui model kooperatif tipe two stay two stray (TSTS) diharapkan dapat meningkatkan hasil belajar siswa. Pembelajaran tersebut mengarahkan siswa untuk saling bekerjasama, bertanggung jawab, saling membantu memecahkan masalah, dan saling mendorong sesama dalam mengembangkan hasil belajar yang optimal. Adapun pendekatan yang digunakan pada penelitian ini yakni pendekatan kuantitatif dengan jenis penelitian eksperimen yang menggunakan desain control group pre-test post-test design yang bertujuan untuk mengetahui hasil belajar siswa melalui penerapan model kooperatif tipe TSTS pada materi segiempat di SMP Negeri 5 Banda Aceh. Populasinya adalah seluruh siswa kelas VII SMP Negeri 5 Banda Aceh dengan mengambil sampel 2 kelas. Sampel diambil dengan tehnik random sampling yang terdiri dari kelas eksperimen dan kelas kontrol. Tes diberikan dalam bentuk essai pada saat sebelum dan sesudah pembelajaran diterapkan. Setelah seluruh data hasil tes terkumpul maka untuk menguji hipotesis digunakan uji-t dengan tingkat signifikan  = 0,05 pada derajat kebebasan (dk) = (n1 + n2 – 2) = 48, sehingga diperoleh thitung = 2,86 dan ttabel = 1,68 karena thitung > ttabel, maka dengan kriteria pengujian maka tolak H0 dan H1 diterima sehingga dapat disimpulkan bahwa hasil belajar yang diterapkan model pembelajaran kooperatif tipe TSTS lebih baik daripada pembelajaran konvensional. Kata kunci: Two Stay Two Stray, Hasil Belajar