Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan bahan ajar sains bernuansa islami terintegrasi budaya local yang valid, praktis, dan efektif untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis mahasiswa. Pengembangan bahan ajar menggunakan model pengembangan 4D, yakni: Define (pendefisian), Design (pendesainan), Develope (pengembangan), dan Disminute (penyebaran) dan diujicobakan sebanyak 3 kali, yakni: uji perorangan, uji coba kelompok kecil, dan uji coba lapangan. Metode pengumpulan data yang digunakan adalah validasi, sedangkan teknik analisis data menggunakan analisis deskriptif kualitatif dan analisis statistik deskriptif. Hasil uji coba diperoleh beberapa temuan, yaitu: bahan ajar yang dikembangkan memiliki rata-rata skor validitas berkategori valid. Tahap uji coba perangkat diperoleh bahwa tingkat keterbacaan bahan ajar dengan kategori tepat untuk pembelajaran dan tingkat kesulitan bahan ajar dengan kategori sangat mudah. Kemampuan keterampilan berpikir kritis mahasiswa berkategori tuntas secara klasikal. Berdasarkan hasil ujicoba ini dapat disimpulkan bahwa bahan ajar sains bernuansa islami terintegrasi budaya local yang dikembangkan layak (valid, praktis, dan efektif) digunakan untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis mahasiswa.