Le théorème de l'indice d'Atiyah et Singer, démontré en 1963, est un résultat qui a permis de relier des thématiques mathématiques variées, allant des équations aux dérivées partielles a la topologie et la géométrie différentielle. Plus précisément, il fait le lien entre la dimension de l'espace des solutions d'une équation aux dérivées partielles elliptique et des invariants topologiques du type (co)homologie, et a des applications importantes, regroupant plusieurs théorèmes majeurs venant de divers domaines (géométrie algébrique, topologie différentielle, analyse fonctionnelle). D'un autre cote, les fonctions zêta associées à des opérateurs pseudo différentiels sur une variété riemannienne close contiennent dans leurs propriétés analytiques des informations intéressantes. On peut par exemple retrouver dans les résidus le théorème de Weyl sur l asymptotique du nombre de valeurs propres d'un laplacien, et en particulier le volume de la variété. En se plaçant dans le cadre de la géométrie différentielle non commutative développée par Connes, on peut pousser cette idée plus loin. Plus précisément, on peut obtenir, en combinant des techniques de renormalisation zêta avec la propriété d'excision en cohomologie cyclique, des théorèmes d'indice dans l'esprit de celui d'Atiyah-Singer. L'intérêt de ce point de vue réside dans sa généralisation possible à des situations géométriques plus délicates. La présente thèse établit des résultats dans cette direction / The index theorem of Atiyah and Singer, discovered in 1963, is a striking result which relates many different fields in mathematics going from the analysis of partial differential equations to differential topology and geometry. To be more precise, this theorem relates the dimension of the space of some elliptic partial differential equations and topological invariants coming from (co)homology theories, and has important applications. Many major results from different fields (algebraic topology, differential topology, functional analysis) may be seen as corollaries of this result, or obtained from techniques developed in the framework of index theory. On another side, zeta functions associated to pseudodifferential operators on a closed Riemannian manifold contain in their analytic properties many interesting informations. For instance, the Weyl theorem on the asymptotic number of eigenvalues of a Laplacian may be recovered within the residues of the zeta function. This gives in particular the volume of the manifold, which is a geometric data. Using the framework of noncommutative geometry developed by Connes, this idea may be pushed further, yielding index theorems in the spirit of the one of Atiyah Singer. The interest in this viewpoint is to be suitable for more delicate geometrical situations. The present thesis establishes results in this direction