Matematika merupakan mata pelajaran yang memiliki pernan penting dalam kehidupan sehari-hari. Kemampuan penalaran tidak hanya dibutuhkan para siswa pada saat pembelajaran matematika, tetapi kemampuan penalaran dapat digunakan siswa dalam mengambil keputusan dan menyelesaikan masalah dalam kehidupan sehari-hari. Namun kemampuan penalaran matematis siswa terutama pada jenjang SMA masih rendah. Tujuan dari penelitian ini yaitu mengetahui peningkatan kemampuan penalaran matematis siswa SMA yang pembelajarannya menggunakan model pembelajaran Think Pair Share (TPS). Metode penelitian yang digunakan kuasi eksperimen. Populasi dalam penelitian ini adalah semua siswa kelas XI SMA Negeri 8 Bandung tahun ajaran 2018/2019. Adapun sampel penelitiannya adalah siswa kelas XI IPA 7 sebagai kelas kontrol dan XI IPA 8 sebagai kelas eksperimen. Sampel dipilih secara pusposive sampling. Instrumen yang digunakan dalam penelitian berupa tes tipe uraian berupa soal-soal kemampuan penalaran matematis. Analisis data dilakukan dengan menggunakan uji non-parametrik melalui sofware SPSS 22 yaitu Mann-Whitney Test. Berdasarkan hasil data, diperoleh kesimpulan, bahwa terdapat perbedaan peningkatan kemampuan penalaran matematis antara siswa yang memperoleh model pembelajaran TPS dibandingkan dengan siswa yang memperoleh pembelajaran konvensional. Dengan demikian model pembelajan TPS dapat dijadikan alternatif bagi guru dalam melaksanakan pembelajarannya untuk meningkatkan kemampuan penalaran matematis siswa SMA.