Quantum Learning merupakan model pembelajaran yang membiasakan siswa untuk belajar nyaman dan menyenangkan. Model pembelajaran Quantum Learning dapat terlaksana dengan baik jika didukung dengan metode pembelajaran yang menarik, salah satunya adalah metode Mind Mapping. Metode Mind Mapping dapat meningkatkan daya hafal, pemahaman konsep, serta meningkatkan daya kreatifitas siswa melalui kebebasan berimajinasi. Tujuan penelitian ini adalah untuk mendeskripsikan pengelolaan pembelajaran yang dilakukan guru, aktivitas siswa selama pembelajaran, hasil belajar siswa sesudah pembelajaran dan respons siswa setelah pembelajaran berlangsung. Jenis penelitian ini adalah deskriptif kuantitatif. Penelitian dilaksanakan di SMA PGRI 1 Sidoarjo tahun ajaran 2017/2018. Populasi yang diambil adalah keseluruhan siswa kelas X MIPA SMA PGRI 1 Sidoarjo yang berjumlah 90 siswa. Sampel yang diambil dipilih secara random sampling yaitu siswa kelas X MIPA-1 SMA PGRI 1 Sidoarjo sebagai kelas eksperimen yang berjumlah 29 siswa. Teknik pengumpulan data menggunakan metode observasi, tes dan angket. Berdasarkan hasil penelitian disimpulkan bahwa pengelolaan pembelajaran yang dilakukan guru termasuk dalam kriteria sangat baik dengan rata-rata 3,75, aktivitas siswa selama proses pembelajaran termasuk dalam kategori cukup aktif dengan persentase 60,15%, hasil belajar siswa dari uji normalitas menunjukkan bahwa data berdistribusi normal dengan nilai sig pretest (0,723)>0,05 dan nilai sig posttest (0,381)>0,05, hasil uji statistik diperoleh nilai sig(0,000)≤0,05, yang artinya ada perbedaan kemampuan siswa dalam mengerjakan soal tes sebelum dan sesudah diberi pembelajaran, dari perhitungan koefisien determinasi disimpulkan bahwa pengaruh variabel Quantum Learning dengan Mind Mapping terhadap hasil belajar siswa sebesar 63,2%, sedangkan 36,8% ditentukan oleh variabel lain, dan respons siswa terhadap pembelajaran tersebut adalah positif.