La recherche mégalithique récente sur les tumulus néolithiques dans l'ouest de la France s'intéresse de plus en plus à l'architecture dans son intégralité. Cependant, nos connaissances restent inégales. Les données architectoniques, liées au chantier de construction, sont quasi inexistantes comparées aux données architecturales, sur les aspects formels et ornementaux. De même, les deux sont plus nombreux pour les blocs de gros module (orthostates et tables de couverture) que pour les maçonneries en pierre sèche qui composent pourtant majoritairement les masses tumulaires. Cette thèse a donc pour but d'équilibrer et d'améliorer notre compréhension de ces architectures grâce au développement d'une méthodologie adéquate à la lecture de l'ensemble des élévations. Elle adapte l'archéologie du bâti, utilisée pour les édifices historiques, aux principes de l'architecture mégalithique. Son application comprend deux étapes. La première concerne des édifices de plan circulaire, peu étudiés. Les sites examinés sont le cairn III du tumulus C de Péré à Prissé-la-Charrière (Deux-Sèvres), l'édifice B de la nécropole de la Boixe à Vervant (Charente) et la Motte de la Jacquille à Fontenille (Charente). Cette étape aboutit à une synthèse globale sur les tumulus de ce type. La deuxième étape vise à comprendre l'évolution à la fois architectonique et architecturale des édifices mégalithiques. Elle inclue l'étude du tumulus de Carn à Ploudalmezeau (Finistère), ainsi que celle du long tumulus sud de Barnenez à Plouezoc'h (Finistère), tous deux mis au jour par P.-R. Giot, dont les fouilles laissaient supposer des phasages complexes. De plus, ces deux édifices contiennent la quasi-totalité des voûtes en encorbellement en bon état dans l'ouest de la France, ouvrant un axe de recherche particulier sur ce type de couverture.La synthèse des études architecturales de ces différents sites permet un bilan sur l'approche méthodologique des architectures mégalithiques, et amène des discussions et des perspectives d'études sur les temps de la construction et l'évolution architecturale pour l'ensemble du mégalithisme dans l'ouest de la France. Cette synthèse offre également une nouvelle vision des sociétés néolithiques qui ont commandé, construit, utilisé, aménagé et abandonné ces architectures.