Penelitian ini menguji pengaruh kecemasan matematis dan konsep diri terhadap hasil belajar matematika siswa. Penelitian ini merupakan penelitian kuantitatif, populasi dalam penelitian ini adalah seluruh siswa kelas XII Madrasah Aliyah Al-Islah, tahun ajaran 2019/2020. Pengambilan sampel dalam penelitian ini dilakukan dengan teknik simple random sampling (sampel acak sederhana) yaitu cara pengambilan sampel secara acak (random) dengan benar-benar memberikan peluang yang sama. Jenis data yang digunakan dalam penelitian ini ialah data kuantitatif berupa kecemasan matematis, konsep diri dan hasil belajar matematika siswa. Untuk memperoleh data tersebut, peneliti menggunakan dua metode pengumpulan data kuantitatif, yakni metode dokumentasi dan metode angket. Berdasarkan hasil pengolahan data, didapat bahwa nilai signifikansi untuk kecemasan matematis sebesar 0,016 < 0,05, dan nilai signifikansi untuk konsep diri sebesar 0,230 > 0,05. Ini berarti bahwa secara parsial hanya faktor kecemasan matematis yang memberikan pengaruh terhadap hasil belajar matematika siswa. Sedangkan berdasarkan uji analisis regresi berganda diperoleh nilai Fhitung sebesar 3,758 dengan nilai signifikansinya 0,044 < 0,05 sehingga terdapat pengaruh yang signifikan antara kecemasan matematis dan konsep diri secara simultan terhadap hasil belajar matematika siswa. Diperoleh nilai R2 sebesar 0,308, artinya 30,8% perubahan pada hasil belajar matematika siswa secara simultan dengan kecemasan matematis dan konsep diri, sedangkan 69,2% sisanya dijelaskan oleh berbagai macam variabel lain yang tidak dianalisis dalam penelitian ini.