Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh model Problem Based Learning terhadap kemampuan pemecahan masalah siswa pada pembelajaran matematika kelas X di SMA Bait Al-Quran Kayuagung Ogan Komering Ilir Sumatera Selatan. Metode penelitian yang digunakan adalah quasi eksperiment dengan rancangan non-equivalent control group design. Sampel penelitian ini adalah kelas X Palestina sebagai kelas eksperimen dan kelas X Yaman sebagai kelas kontrol. Sampel penelitian ini dipilih dengan teknik purposive sampling. Proses pembelajaran di kelas eksperimen mendapatkan perlakuan dengan model pembelajaran Problem Based Learning dan di kelas kontrol diajarkan dengan model pembelajaran konvensional. Pengumpulan data menggunakan teknik tes berbentuk soal essai berjumlah lima soal untuk mengukur kemampuan pemecahan masalah siswa. Berdasarkan uji hipotesis dengan menggunakan uji-t pada taraf signifikan (α) = 0,05. Berdasarkan analisis t-test data test akhir diperoleh nilai Sig. (2-tailed) sebesar 0,00 < 0,05 kemudian menurut basis pengambilan keputusan dalam T-Test dapat disimpulkan H0 ditolak dan Ha diterima. Dengan demikian hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini terbukti, bahwa ada pengaruh yang signifikan model PBL pada kemampuan pemecahan masalah matematika siswa kelas X SMA Bait Al-Quran Kayuagung.