Kemampuan pemahaman matematis dan motivasi penting untuk menciptakan siswa yang dapat menggunakan pola pikir matematika dalam berbagai ilmu pengetahuan. Namun, kemampuan pemahaman matematis dan motivasi siswa masih rendah. Oleh karena itu diperlukan model pembelajaran, salah satunya yaitu Problem Based Learning (PBL). Tujuan penelitian ini adalah untuk meningkatkan kemampuan pemahaman matematis serta motivasi siswa melalui model PBL. Jenis penelitian ini adalah penelitian tindakan kelas yang terdiri dari empat siklus. Subjek penelitian adalah 24 siswa kelas VIII-A SMPN 3 Sigli. Instrumen penelitian yang digunakan yaitu tes kemampuan pemahaman matematis dan angket motivasi belajar. Pengumpulan data dilakukan melalui tes dan dianalisis secara kualitatif dan diuraikan dalam bentuk deskriptif. Hasil penelitian yang diperoleh yaitu 1) Pelaksanaan pembelajaran model PBL dilakukan oleh guru dengan cara memberikan bimbingan tambahan khusus, mengarahkan untuk belajar dengan teman sejawat, memberikan kesempatan siswa untuk menyimpulkan konsep, mengarahkan siswa melakukan presentasi, memberikan kesempatan menanggapi diskusi, dan memberi reward sehingga kemampuan pemahaman matematis siswa meningkat. 2) Motivasi siswa meningkat melalui PBL, yang ditunjukkan dengan aktivitas dalam mengidentifikasi masalah dengan antusias dan senang saat diskusi, ketertarikan mengembangkan ide penyelesaian masalah, memperhatikan penjelasan guru dengan antusias, dan ikut aktif dalam diskusi kelompok maupun saat presentasi. Kata kunci: Kemampuan Pemahaman Matematis, Motivasi Belajar, Problem Based Learning