Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui: (1) tingkat Kemampuan Berpikir Divergen dalam Keterampilan Proses Sains (KBDKPS), (2) tingkat KBDKPS ditinjau dari faktor perbedaan gender, (3) pengaruh faktor jenjang kelas terhadap KBDKPS peserta didik ditinjau dari faktor perbedaan gender, (4) pengaruh faktor lokasi sekolah terhadap KBDKPS ditinjau dari faktor perbedaan gender peserta didik SMA Negeri di Kabupaten Sleman pada mata pelajaran biologi. Penelitian ini menggunakan penelitian deskriptif dengan metode survei. Populasi penelitian adalah seluruh peserta didik SMA Negeri di Kabupaten Sleman. Sampel penelitian adalah 1.304 peserta didik SMA Negeri di Kabupaten Sleman yang diambil dengan teknik accidental sampling. Instrumen dalam penelitian ini berupa perangkat soal tes KBDKPS dengan pertanyaan terbuka (politomous). Teknik pengumpulan data berupa tes KBDKPS, wawancara tidak terstruktur dan dokumentasi. Data dianalisis dengan analisis statistika deskriptif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa: (1) KBDKPS peserta didik SMA Negeri di Kabupaten Sleman pada mata pelajaran biologi tergolong rendah, (2) KBDKPS peserta didik perempuan lebih tinggi daripada KBDKPS peserta didik laki-laki, (3) perbedaan KBDKPS peserta didik SMA Negeri di Kabupaten Sleman pada mata pelajaran biologi dilihat dari perbedaan gender tidak dipengaruhi oleh faktor jenjang kelas, (4) perbedaan KBDKPS peserta didik SMA Negeri di Kabupaten Sleman pada mata pelajaran biologi dilihat dari perbedaan gender tidak dipengaruhi oleh faktor lokasi sekolah. Kata kunci: kemampuan berpikir divergen, keterampilan proses sains, perbedaan gender