Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan pencapaian dan peningkatan kemampuan berpikir kreatif matematis antara siswa yang belajar melalui model pembelajaran sinektik dengan model pembelajaran berbasis masalah. Penelitian ini merupakan penelitian kuasi eksperimen dengan pretest-postest design. Pengambilan sampel dilakukan dengan tenik purposive sampling, sehingga diperoleh dua kelas eksperimen di salah satu SMK kota Mojokerto. Kelas eksperimen 1 menggunakan model pembelajaran sinektik, sedangkan kelas eksperimen 2 menggunakan model pembelajaran berbasis masalah. Instrumen yang digunakan adalah tes kemampuan berpikir kreatif matematis. Analisis data dilakukan dengan menggunakan uji statistik perbedaan rerata dua sampel yang independen untuk melihat perbedaan peningkatan kemampuan kedua kelompok sampel. Berdasarkan hasil penelitian, diperoleh kesimpulan: (1) terdapat perbedaan pencapaian kemampuan berpikir kreatif matematis yang signifikan antara siswa yang memperoleh model pembelajaran sinektik dengan model pembelajaran berbasis masalah, dan (2) terdapat perbedaan peningkatan kemampuan berpikir kreatif matematis yang signifikan antara siswa yang memperoleh model pembelajaran sinektik dengan model pembelajaran berbasis masalah.