Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis besar pengaruh penerapan model pembelajaran problem based learning terhadap kemampuan pemecahan masalah matematis siswa. metode yang digunakan adalah meta-analisis dengan cara menganalisis hasil-hasil penelitian berupa artikel yang telah dipublikasikan secara nasional yang berkaitan dengan penerapan model pembelajaran problem based learning terhadap peningkatan kemampuan pemecahan masalah siswa di tingkat sekolah menengah. Sampel yang dianalisis sebanyak tiga belas artikel dari jurnal yang terpublikasi secara nasional yang diterbitkan pada rentang tahun 2015-2020 pada jenjang SMP dan SMA yang membahas peningkatan kemampuan pemecahan masalah matematis siswa. Instrumen yang digunakan berupa lembar pengkodean atau coding data yang menyaring data dan informasi jurnal. Berdasarkan hasil analisis effect size secara keseluruhan diperoleh rata-rata nilai effect size masuk dalam kategori besar. Temuan dari analisis juga membuktikan bahwa model pembelajaran problem based learning terhadap kemampuan pemecahan masalah matematis memberikan pengaruh dan efektif ditinjau dari aspek jenjang pendidikan, materi pelajaran dan media pembelajaran yang digunakan. Hal ini menunjukkan kesimpulan bahwa dalam studi ini, model pembelajaran problem based learning lebih efektif digunakan dalam meningkatkan kemampuan pemecahan masalah matematis dibandingkan dengan model pembelajaran konvensional.