Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh kebiasaan berpikir matematis terhadap prestasi belajar. Adapun jenis penelitian yang digunakan adalah metode kuantitatif. Pemilihan sampel dalam penelitian ini menggunakan teknik random sampling, dimana sampel dalam penelitian ini terdiri dari 80 peserta didik kelas 10 dan kelas 11 Madrasah Aliyah di Kabupaten Pasuruan. Data yang dikumpulkan dalam penelitian ini berupa hasil angket tentang kebiasaan berpikir matematis dan hasil belajar. Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari angket tentang kebiasaan berpikir matematis dan nilai UTS. Analisis data dalam penelitian ini menggunakan analisis korelasi dan regresi berbantuan SPSS. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat pengaruh positif kebiasaan berpikir matematis terhadap prestasi belajar peserta didik sebesar 64,4 %. Penelitian lebih lanjut perlu dilakukan untuk mengungkapkan faktor lain yang berpengaruh lebih besar terhadap hasil belajar.