Penelitian ini diawali dengan observasi, hasil observasi menunjukkan belum maksimalnya kemampuan berfikir kritis peserta didik dalam pembelajaran tematik terpadu. Penelitian ini bertujuan meningkatkan kemampuan berfikir kritis pada pembelajaran tematik terpadu menggunakan model Problem Based Learning.Jenis penelitian ini adalah penelitian tindakan kelas (PTK) dengan menggunakan pendekatan kualitatif dan kuantitatif.  Dilaksanakan dalam dua siklus, yaitu siklus I terdiri dari 2 pertemuan, dan siklus II terdiri dari 1 pertemuan. Subjek penelitian ialah 16 orang peserta didik kelas IV SDN 101802 Namorambe Kabupaten Deli Serdang. Hasil penelitian menunjukkan adanya peningkatan. Hasil penelitian siklus I pada RPP rata- rata 74,99% (C), meningkat pada siklus II menjadi 97,22% (AB). Pelaksanaan siklus I pada aktivitas guru rata-rata 76,66% (B), meningkat pada siklus II menjadi 96,66% (AB). Pelaksanaan siklus I pada aktivitas peserta didik rata-rata 87,5% (B), meningkat pada siklus II menjadi 96,42% (SB). Hasil belajar peserta didik pada siklus I rata-rata 72,49% (C), meningkat pada siklus II menjadi 93,33% (AB). Rata-rata penilaian pengamatan keterampilan berfikir kritis peserta didik pada siklus I 57,62 % (C-) dan meningkat pada sikus II yaitu 87,67 (A). Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa model Problem Based Learning dapat meningkatkan kemampuan berfikir kritis peserta didik  pada pembelajaran tematik terpadu di Sekolah Dasar.