Durant les deux dernières décennies, on assiste à l'émergence de Luxemburg comme pôle économique débordant les frontières luxembourgeoise. Cette dynamique se traduit par une croissance migratoire et démographique soutenue entrainant une pression sur le marché résidentiel. On sait à travers la littérature sur la métropolisation qu'elle s'accompagne souvent d'inégalités socio-spatiales mais on en sait encore très peu sur comment ce phénomène se décline dans les espaces transfrontaliers. L’objectif de cette thèse est, dès lors, de comprendre quelles sont les conséquences des marchés fonciers dans l’espace transfrontalier Luxembourg sur la production de l’espace résidentiel ? Le contexte transfrontalier nous incite à aller plus loin pour voir comment les frontières interviennent dans cette production de l’espace. Pour répondre à ces questions, nous avons mené une enquête qualitative auprès de 159 ménages qui a été complétée par une analyse quantitative des flux et des choix de localisation de divers groupes socioprofessionnels en utilisant des modèles de choix discrets. Nos analyses montrent un espace résidentiel luxembourgeois socialement étiqueté avec des lignes de fractures sociales qui s'étendent au-delà des frontières, conséquence du développement économique luxembourgeois et de l'augmentation des prix du foncier. Les prix élevés de l'immobilier constituent une barrière à l'intégration de beaucoup de travailleurs dans le marché résidentiel luxembourgeois. La frontière, par les différentiels qu'elle permet, contribue ainsi à une plus grande spécialisation des territoires et à l'élargissement de l'espace de la métropolisation. Cet élargissement est toutefois limité par les avantages comparatifs qu'offre le Luxembourg à ses résidants. Enfin, malgré l'intégration européenne et un rôle moins prégnant de la frontière en tant que barrière, le processus de métropolisation dans le cas de Luxembourg renforce plutôt le rôle de la frontière en tant qu'instrument de différenciation socio-spatiale. / During the past two decades, Luxembourg has emerged as a small, yet highly specialized metropolis with an expanding cross-border functional area. The economic growth has resulted in increasing migration to Luxembourg and a growing pressure on the housing market. According to the literature, the urban processes in metropolitan regions tend to go hand in hand with socio-spatial inequalities. Previous research has, however, paid less attention to cross-border cities. This observation gives rise to the following question: How does the Luxembourg real estate market contend with its unique cross-border context and what are the socioeconomic effects on the residential space? First, we investigate the comparative advantages of urban land regulations and housing price differentials between the four countries. Second, we conduct a survey on the residential choices on each side of the border. Finally, we analyse cross-border residential mobility of workers using discrete choice models and Luxembourg administrative data. Our analysis shows growing socio-spatial inequalities as a result of the economic development of Luxembourg and the related increase in housing prices. The high housing prices function as a barrier for many to live in Luxembourg. This contributes to a more socially polarized space and an extension of the functional area of Luxembourg beyond the border. However, this extension is somewhat limited and influenced by other residential advantages of living in Luxembourg. Finally, even though the EU integration signifies a declining impact of the border as a barrier, the metropolitanization process in this case reinforces the effect of the border as instrument of socio-spatial differentiation.