Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui: (1) literasi sains siswa dalam dimensi konten, proses dan konteks; hubungan antara (2) latar belakang pendidikan formal orang tua (3) intensitas belajar sains; dan (4) pembelajaran sains di sekolah; dengan literasi sains siswa; (5) latar belakang pendidikan formal orang tua siswa, intensitas belajar sains, dan pembelajaran sains secara bersama-sama dengan literasi sains siswa. Penelitian ini dilakukan di SMA Negeri se-kota Padangsidimpuan dengan jumlah sampel 315 dari jumlah populasi 842 orang siswa yang diambil dengan teknik random sampling. Instrumen penelitian berupa tes literasi sains siswa dan angket faktor-faktor yang berhubungan dengan literasi sains siswa yang terdiri atas variabel latar belakang pendidikan orang tua berupa isian, intensitas belajar sains siswa, dan pembelajaran sains di sekolah yang disusun berdasarkan skala Likert. Jenis penelitian ini adalah penelitian deskriptif yang bersifat korelasional. Teknik analisis data deskriptif persentase dan regresi pada taraf signifikansi α = 0,05. Hasil penelitian ini diperoleh bahwa: (1) literasi sains siswa secara keseluruhan (35,95%) dan dalam tiap dimensi dengan kriteria tidak baik, dimensi konten (34,18%), proses (37,06%) dan konteks (35,95%); (2) terdapat hubungan positif yang signifikan antara latar belakang pendidikan orangtua dengan literasi sains siswa (R = 0,146; Fhitung = 6,821; P = 0,009); (3) terdapat hubungan positif yang signifikan antara intensitas belajar sains siswa dengan literasi sains siswa (R = 0,959; Fhitung = 3591,9; P = 0,000); (4) terdapat hubungan positif yang signifikan antara pembelajaran sains di sekolah dengan literasi sains siswa (R = 0,966; Fhitung = 4386,849; P = 0,000); (5) terdapat hubungan positif yang signifikan antara latar belakang pendidikan formal orang tua siswa, intensitas belajar sains, dan pembelajaran sains di sekolah secara bersama-sama dengan literasi sains siswa (R = 0,974; (Fhitung = 1901,485 dan P = 0,000). Hasil penelitan ini mengimplikasikan bahwa perlu dilakukan upaya peningkatan kualitas pembelajaran sains di sekolah, peran orang tua dalam mendidik siswa di rumah guna meningkatkan intensitas belajarnya dan membangun budaya belajar yang baik yang berkontribusi dalam mempengaruhi literasi sains siswa kelas XI IPA di SMA Negeri se-kota Padangsidimpuan.