PISA 2015 มีประเทศที่เข้าร่วมโครงการ 72 ประเทศ/เขตเศรษฐกิจ และเป็นครั้งแรกที่จัดให้มีการสอบด้วยคอมพิวเตอร์ (Computer-based assessment หรือ CBA) เต็มรูปแบบ สำหรับประเทศไทยได้เก็บข้อมูลเมื่อเดือนสิงหาคม 2558 จากนักเรียนกลุ่มตัวอย่างอายุ 15 ปี จำนวน 8,249 คน ใน 273 โรงเรียนของทุกสังกัดการศึกษา เครื่องมือที่ใช้ในการเก็บข้อมูลเป็นแบบทดสอบที่ประเมินความสามารถในการใช้ความรู้และทักษะด้านการอ่าน วิทยาศาสตร์ และคณิตศาสตร์ นอกจากนี้ยังมีการเก็บข้อมูลจากแบบสอบถามนักเรียนและผู้บริหารโรงเรียน