Tujuan dari penelitian ini ialah untuk mengetahui secara signifikan penerapan pendekatan STEM dalam meningkatkan hasil belajar matematis siswa, mulai dari jenjang sekolah dasar sampai perguruan tinggi. Metode yang dipakai ialah systematic review dengan teknik meta analisis. Artikel didapat melalui penelusuran menggunakan Google Scholar dengan rentang tahun antara 2014 hingga 2024. Didapat sebanyak 16 artikel yang memenuhi syarat untuk dianalisis menggunakan  Software Comprehensive Meta-Analysis (CMA) V3.0 yang dipakai sebagai alat bantu dalam melakukan analisis penelitian ini. Ukuran efek dihitung menggunakan persamaan Hedge’s dan ditentukan berdasarkan model estimasi efek acak. Temuan dari penelitian ini memberikan gambaran bahwa ukuran efek secara keseluruhan dari penerapan pendekatan STEM dalam meningkatkan hasil belajar siswa ialah sebesar 1,517, menempatkan dalam kategori efek sangat besar. Analisis variasi dalam studi dilakukan dengan mempertimbangkan dua variabel moderator, yaitu jenjang pendidikan dan variabel hasil belajar. Temuan dari analisis ini menegaskan bahwa penerapan pendekatan STEM memiliki dampak signifikan dalam meningkatkan hasil belajar siswa. Berdasarkan jenjang pendidikan pendekatan STEM paling efektif diterapkan di jenjang perguruan tinggi dan jenjang SMP/MTs, sedangkan berdasarkan variabel hasil belajar yang diajarkan dengan pendekatan STEM paling efektif pada peningkatan kemampuan berpikir kritis. Hasil penelitian ini dapat menjadi salah satu gambaran umum untuk penelitian di lapangan.

Kata Kunci: Meta-analisis, STEM, Effect Size, Hasil Belajar