Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh model pembelajaran group investigation terhadap kemampuan berpikir kritis siswa kelas X di SMA YWKA Palembang. Penelitian ini dilakukan di SMA YWKA Palembang pada tanggal 19 Oktober-02 November 2018. Metode penelitian menggunakan Quasi eksperimen dengan desain Non equivalent control group design. Hasil penelitian menunjukkan dari ke enam indikator kemampuan berpikir kritis siswa yang diamati dengan menggunakan model pembelajaran group investigation muncul dengan persentase yang berbeda. Indikator yang memperoleh persentase paling tinggi pada kelas kontrol adalah indikator mengevaluasi (85,2%) dan indikator yang memperoleh persentase paling rendah adalah indikator regulasi diri (29,4%). Sedangkan Indikator yang memperoleh persentase paling tinggi pada kelas eksperimen adalah indikator menjelaskan (99,2%) dan indikator yang memperoleh persentase paling rendah adalah indikator regulasi diri (52,9%). Selain itu hal tersebut dapat dilihat juga dari analisis data nilai uji-t, nilai sig. 0,000 < 0,05 artinya Ha dinyatakan diterima, maka model pembelajaran yang digunakan berpengaruh terhadap kemampuan berpikir kritis siswa kelas X pada materi keanekaragaman hayati di SMA YWKA Palembang.
Kata kunci: Kemampuan berpikir kritis, model pembelajaran group investigation (GI).