Penerapan pendekatan keterampilan proses sains pada pembelajaran akan memposisikan siswa untuk terlibat secara langsung, sehingga kemampuan berpikir kritis siswa dapat meningkat. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pendekatan keterampilan proses sains terhadap kemampuan berpikir kritis siswa pada pembelajaran fisika materi bunyi dan cahaya. Penelitian ini dilaksanakan di SMA Negeri 3 Samarinda yakni pada XI IPA 1 sebanyak 35 siswa. Jenis penelitian yang digunakan merupakan jenis penelitian kuantitatif. Pengumpulan data dalam penelitian ini yakni dengan menggunakan teknik tes untuk mengetahui kemampuan berpikir kritis siswa dan teknik observasi untuk mengetahui keterampilan proses sains siswa. Hasil penelitian menunjukkan adanya peningkatan keterampilan proses sains siswa. Nilai rata-rata NGain pada pretest dan posttest berpikir kritis sebesar 0,39 dengan kriteria sedang. Uji statistik yang digunakan untuk mengetahui kemampuan berpikir kritis siswa adalah uji non parametrik yaitu Wilcoxon Signed Rank Test yang menyatakan bahwa nilai signifikansi yang didapat kurang dari 0,05 maka dapat diasumsikan adanya pengaruh pendekatan keterampilan proses sains terhadap peningkatan kemampuan berpikir kritis siswa.