Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh Model Treffinger dan self directed learning terhadap kemampuan berpikir kritis matematis siswa SMP. Desain penelitian ini adalah post-test eksperimen dan kontrol grup desain. Metode yang digunakan adalah metode quasi experiment (eksperimen semu). Kelas eksperimen diberikan perlakuan model Treffinger, sedangkan kelas kontrol diberi perlakuan model konvensional. Sampel penelitian ini sebanyak 88 siswa kelas VIII. Intrumen yang digunakan terdiri atas angket self directed learning dan tes kemampuan berpikir kritis matematis. Hasil penelitian ini menyatakan bahwa model pembelajaran Treffinger memiliki sintaks yang mampu memberdayakan kemampuan berpikir kritis matematis dibandingkan dengan model pembelajaran konvensional. Siswa yang memiliki self directed learning tinggi maupun yang memiliki self directed learning rendah lebih cocok diberi perlakuan model pembelajaran Treffinger daripada model pembelajaran konvensional.