Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan proses pembelajaran diskusi dan meningkatkan keterampilan diskusi siswa kelas X IPA2 melalui model pembelajaran Two Stay Two Stray. Model pembelajaran Two Stay Two Stray dipilih karena dapat memacu dan mendorong siswa untuk aktif berbicara menyampaikan ide/gagasan dalam kegiatan berdiskusi dengan menggunakan Penelitian Tindakan Kelas (PTK). Data diperoleh melalui observasi, dokumentasi yang berupa tugas-tugas siswa. Teknik analisis data dilakukan dengan teknik deskripsi kualitatif. Hasil penelitian: Hasil penelitian yang diperoleh yaitu persentase ketercapaian indikator keterampilan diskusi mengalami peningkatan pada setiap siklus. Kemampuan rata-rata siswa dalam berdiskusi sebelum adanya tindakan berkategori kurang. Namun, setelah tindakan selama dua siklus, kemampuan rata-rata siswa dalam berdiskusi menjadi berkategori baik. Hasil penelitian menunjukkan siswa dalam berdiskusi pada saat pratindakan dengan skor rata-rata 7,31 dan pada akhir pelaksanaan tindakan yakni siklus II menjadi 20,90. Kemampuan siswa dalam berdiskusi mengalami peningkatan sebesar 13,59.