Salah satu kemampuan yang dibutuhkan siswa dalam menghadapi persaingan global adalah kemapuan berpikir kritis. Kemampuan berpikir kritis penting bagi siswa untuk mendukung pembangunan berkelanjutan. Dalam hal ini, pendidikan berperan penting unttuk mengenalkan konsep pembangunan berkelanjutan dan melatih siswa dalam berpikir kritis. Salah satu cara untuk mencapai hal ini adalah dengan menerapkan model pembelajaran yang di dalamnya diintegrasikan konteks Education for Sustainable Development (ESD). Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh model pembelajaran PBL berbasis ESD, dalam meningkatkan kompetensi berpikir kritis siswa pada materi ekosistem di kelas V SDN 007 Sungai Kunjang. Jenis penelitian kuantitatif yang digunakan adalah penelitian Quasi Experimental dengan desain Nonequivalent Control Group Design. Populasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah seluruh siswa kelas V SDN 007 Sungai Kunjang. Pada penelitian ini terdapat kelas kontrol dan kelas eksperimen dengan jumlah sampel seluruhnya sebanyak 42 orang. Instrumen tes yang digunakan pada penelitian ini adalah instrumen tes berupa 18 soal pilihan ganda dan instrumen non tes berupa pedoman observasi, wawancara, dan dokumentasi. Teknik analisis data yang digunakan dalam penelitian ini adalah uji normalitas, uji homogenitas, dan uji hipotesis menggunkaan uji Independent Sample t-test. Hasil penelitian dari pengujian hipotesis menggunkana uji Independent Sample t-test, menunjukkan bahwa nilai Sig. (2 tailed) kelas eksperimen dan kelas kontrol dengan jumlah sampel sebanyak 42 sebesar 0,018. Berdasarkan dasar pengambilan keputusan uji Independent Sample t-test, jika nilai Sig. (2-tailed) < 0,05 maka ditolak dan diterima. Dengan demikian, karena nilai Sig. (2- tailed) yang didapatkan lebih kecil dari 0,05 maka dapaat disimpulkan bahwa terdapat pengaruh model pembelajaran PBL berbasis ESD dalam meningkatkan kompetensi berpikir kritis siswa pada materi IPA Ekosistem di Kelas V SDN 007 Sungai Kunjang. Peningkatan kompetensi berpikir kritis siswa kelompok eksperimen sebesar 0,38 dan termasuk ke dalam kategori sedang.