Penelitian ini merupakan penelitian kuantitatif-eksperimen. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh model problem posing dan problem solving dalam meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa pada pembelajaran materi sistem ekskresi . Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei 2017. Populasi dalam penelitian ini adalah siswa kelas XI IPA SMA Negeri 1 Cigudeg tahun akademik 2016/2017. Teknik pengumpulan data yang digunakan yaitu menggunakan teknik sampel acak. Sampel untuk kelas eksperimen adalah XI IPA-4 yang diberikan perlakuan model pembelajaran Problem Posing dengan jumlah 39 orang siswa dan XI IPA-5 diberikan perlakuan dengan model Problem Solving dengan jumlah 38 orang siswa. Rata-rata n-gain untuk kelas problem posing adalah 68 dan kelas problem solving adalah 64. Berdasarkan hasil uji t pada taraf signifikansi ɑ = 0,05 diperoleh thitung 2,74 sedangkan ttabel 1,99 sehingga diperoleh thitung > ttabel, dengan demikian hipotesis nol (H0) ditolak dan hipotesis alternatif (H1) diterima. Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa pembelajaran dengan model problem posing dan problem solving dapat meningkatkan kemampuan berpikir kritis. Hasil kemampuan berpikir kritis kelompok problem posing lebih baik dibandingkan dengan kelompok kelas problem solving. Kata Kunci: Kemampuan Berpikir Kritis, Problem Posing, Problem Solving.