Cette thèse vise à approfondir la connaissance du marché immobilier résidentiel dans la région de Québec en étudiant simultanément les dimensions spatiale et temporelle du processus de détermination des valeurs marchandes. En recourant à la modélisation hédonique, nous cherchons à identifier les possibles dérives (spatiales et temporelles) des prix hédoniques (coefficients), tout en suggérant une approche appropriée pour traiter chacune des dimensions dans les analyses empiriques. À partir d'une spécification emboîtée, le premier article propose une série de tests de stabilité afin d'étudier les risques de dérive spatio-temporelle des coefficients. Pour la période de 1986 à 1996, les résultats montrent que les contributions marginales des attributs sont constantes dans le temps, mais qu'il existe des dérives spatiales pour quelques attributs. Les conclusions suggèrent d'opter pour une modélisation à l'échelle de la ville de Québec, mais selon une approche qui permet toutefois de considérer la dérive spatiale de quelques attributs. Le second article aborde, avec une optique macroéconomique, la question d'évolution des prix sur le territoire de la nouvelle ville de Québec, de 1986 à 2004. Les résultats démontrent que, globalement, les prix ont évolué au même rythme pour l'ensemble des sous marchés pré-identifïés, mais que certains indicateurs du marché résidentiel, de conjoncture économique et de structure démographique introduisent une spécificité dans l'évolution des indices de prix de certains sous marchés. Finalement, le dernier article, dont les prémisses sont en partie vérifiées dans les deux premiers, s'attarde à évaluer l'impact économique de l'arrivée d'un service d'autobus à desserte rapide (Métrobus) en 1992, avec une approche de quasi-expérience. Nous montrons que le remplacement d'un service d'autobus régulier par un service à plus grande fréquence peut avoir un impact positif significatif sur la valeur marchande de certaines résidences, en fonction de leur proximité au service et au centre-ville. Les résultats d'estimation, pour les résidences unifamiliales, sont ensuite utilisés pour calculer l'impact économique et fiscal (partiel) du projet pour les autorités municipales et les propriétaires concernés. Enfin, à travers ces trois études de cas, cette thèse développe des approches formelles inédites de modélisation hédonique qui sont génériques et réutilisables pour accroître la pertinence de l'analyse spatio-temporelle de tout marché immobilier.