Penelitian ini bertujuan untuk: 1) mendeskripsikan tingkat pemahaman konsep siswa; 2) mendeskripsikan tingkat kemampuan berpikir kritis siswa; 3) mendeskripsikan korelasi antara pemahaman konsep terhadap kemampuan berpikir kritis siswa. Penelitian yang digunakan adalah penelitian korelasi atau hubungan dan ex post facto dengan pendekatan kuantitatif. Populasi dalam penelitian ini adalah seluruh siswa kelas XI IPA yang berjumlah 104 siswa di SMA Negeri 3 Singkawang. Sampel penelitian diambil secara convenience sampling, yaitu pengambilan sampel berdasarkan pada ketersediaan elemen dan kemudahan untuk mendapatkannya. Sampel yang diambil berdasarkan tabel penentuan jumlah sampel dari populasi tersebut, yaitu sebanyak 84 siswa dengan taraf signifikansi 5%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa: 1) pemahaman konsep siswa dengan kategori tinggi sebanyak 64 siswa dengan persentase 76,19% berada pada kategori tinggi; 2) kemampuan berpikir kritis siswa dengan kategori tinggi sebanyak 63 siswa dengan persentase 75% berada pada kategori tinggi; 3) terdapat korelasi antara pemahaman konsep terhadap kemampuan berpikir kritis siswa dengan koefisien korelasi ( sebesar 0,9869 berada pada tingkat hubungan yang sangat kuat. Dengan demikian, jika pemahaman konsep siswa tinggi, maka semakin tinggi pula kemampuan berpikir kritis atau begitu sebaliknya semakin rendah pemahaman konsep siswa, maka semakin rendah pula kemampuan berpikir kritis.