Kemampuan berpikir kritis penting untuk mengembangkan kemampuan kognitif mahasiswa dan penting dimiliki oleh mahasiswa calon guru. Penelitian ini adalah penelitian kualitatif yang berusaha menemukan bagaimana kemampuan berpikir kritis mahasiswa calon guru Pendidikan Matematika STKIP Pembangunan Indonesia dalam penerapan Project Based Learning berbentuk video pembelajaran untuk Mata Kuliah Aljabar Elementer. Teknik pengumpulan data dalam bentuk video, dokumentasi dan laporan proyek. Teknik analisis data file video pembelajaran dan laporan proyek berdasarkan indikator berpikir kritis, yaitu (1) memberikan penjelasan sederhana, (2) membangun keterampilan dasar, (3) membuat inferensi, (4) membuat penjelasan lebih lanjut, dan (5) mengatur strategi dan Teknik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dalam proses pembuatan dan tampilan video pembelajaran yang dibuat oleh mahasiswa, proses berpikir kritis yang paling banyak dilakukan oleh mahasiswa adalah memberikan penjelasan sederhana (PS), membangun keterampilan dasar (KD), dan mengatur Strategi dan Teknik (ST). Namun kemampuan mengatur Strategi dan Teknik (ST) masih kurang, yang terlihat dari tampilan video pembelajaran yang masih kurang menarik. Kemampuan membuat inferensi (MI) dan memberikan penjelasan lebih lanjut (PL) juga perlu dikembangkan dan dilatihkan. Hal ini berarti bahwa pelaksanaan pembelajaran dengan Project Based Learning (PjBL) mampu mengasah kemampuan berpikir kritis mahasiswa baik kemampuan berpikir kritis dalam materi pembelajaran Aljabar Elementer, kemampuan berpikir kritis dalam menjelaskan materi pembelajaran, maupun kemampuan berpikir kritis dalam pembuatan video pembelajaran. Temuan penelitian ini dapat digunakan untuk merancang metode pembelajaran berbasis proyek yang dapat mengasah kemampuan berpikir kritis.