Penelitian ini bertujuan untuk mendeskripsikan profil kemampuan pemecahan masalah matematika siswa berdasarkan framework Polya dan mengetahui penyebab kegagalan pada tahapan pemecahan masalah tersebut. Penelitian kualitatif ini melibatkan 33 siswa kelas VII-F SMP Negeri 15 Yogyakarta sebagai subjek yang dipilih secara purposif. Data dikumpulkan dengan memberikan tes uraian dan wawancara. Selanjutnya, data dianalisis dengan teknik triangulasi metode. Hasil penelitian menunjukkan bahwa siswa menunjukkan performa pemecahan masalah paling baik di soal nomor 2 tentang persamaan linear sati variabel pada urutan bilangan bulat, yaitu dengan persentase siswa yang mampu memecahkan masalah berdasarkan tahapan Polya berturut-turut: memahami masalah (86,96%), membuat rencana pemecahan masalah (73,91%), melaksanakan rencana (65,22%), dan memeriksa hasil (17,39%). Namun, performa siswa kurang memuaskan pada soal nomor 4 tentang persamaan linear satu variabel pada gerak lurus beraturan, yaitu persentase siswa mampu memahami masalah (86,61%) dan tidak ada satupun siswa yang mampu membuat rencana, melaksanakan rencana, maupun memeriksa hasil. Soal ini ditindaklanjuti dengan mendalami penyebab kegagalan tahapan Polya, yaitu ketidaktahuan rumus, kebingungan strategi pemecahan masalah, dan tidak terbiasanya siswa memeriksa hasil pemecahan masalah.