Problem Solving merupakan model pembelajaran yang mengajarkan penyelesaian masalah dengan memberikan penekanan pada terselesainya suatu masalah secara menalar. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan kognitif siswa setelah diterapkan model Problem Solving. Jenis penelitian ini kuantitatif dengan desain penelitian The Static Group Pretest-Posttest Design. Teknik pengambilan sampel Purposive Sampling dengan sampel data berjumlah 30 siswa kelas X MIPA 1 dan 30 siswa kelas X MIPA 2. Teknik pengambilan data ini menggunakan metode tes dengan jumlah 10 butir soal. Berdasarkan analisis data N-Gain pada kelas kontrol 0,528, jika 0,7 ≥ g > 0,3 maka kelas kontrol dikategori sedang, sedangkan N-Gain pada kelas eksperimen 0,749 dikategori tinggi karena g > 0,7. Ketika dilakukan uji Normalitas hasil yang di dapat pada kelas kontrol 0,014 dan kelas eksperimen 0,319 disimpulkan hasil tidak terdistribusi normal, sehingga analisis data yang digunakam yaitu uji Mann Whitney U Test hasil yang didapatkan Asymp. Sig. 0,000. Sehingga hasil hipotesis H0 ditolak dan H1 diterima, maka dapat dinyatankan terdapat perbedaan antar hasil kemampuan kognitif siswa sebelum dan sesudah pembelajaran, artinya model Problem Solving lebih efektif dalam meningkatkan kemampuan kognitif siswa.