Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan efektivitas model pembelajaran problem based learning dan inkuiri terbimbing terhadap keterampilan berpikir kritis siswa kelas XI MS SMA Negeri Plus Provinsi pada mata pelajaran kimia, khususnya materi koloid. Penelitian ini merupakan penelitian kuasi eksperimen dengan rancangan posttest only control group design. Sampel dalam penelitian ini adalah kelas XI MS 1 sebagai kelas eksperimen 1 dan kelas XI MS 3 sebagai kelas eksperimen 2. Analisis data akhir pada penelitian ini menggunakan uji-t. Hasil penelitian menunjukkan adanya perbedaan signifikan skor keterampilan berpikir kritis antara kelas eksperimen 1 yang diajar menggunakan model pembelajaran problem based learning dan kelas eksperimen 2 yang menggunakan model pembelajaran inkuiri terbimbing pada materi koloid kelas XI SMA Negeri Plus Provinsi Riau. Perbedaan tersebut dilihat dari nilai rata-rata keseluruhan dari indikator berpikir kritis dari kedua model yaitu nilai rata-rata keseluruhan model problem based learning 86,75 dan nilai rata-rata model inkuiri terbimbing sebesar 81,34. Berdasarkan perbedaan nilai tersebut dapat dinyatakan bahwa model problem based learning lebih baik dalam meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa daripada model inkuiri terbimbing.