La question du bien-être des animaux d’élevage et plus particulièrement celle de la douleur fait l’objet d’une attente sociétale grandissante. Cependant, l’évaluation de la douleur chez l’animal, et par voie de conséquence de l’efficacité des traitements antalgiques, reste très complexe en médecine vétérinaire, en expérimentation ou en élevage. Elle s’appuie principalement sur les modifications de comportement ou de paramètres physiologiques du système nerveux autonome, de l’axe hypothalamo-hypophysaire ou encore des processus inflammatoires. Néanmoins, les indicateurs généralement utilisés ne sont pas tous spécifiques de la douleur "ressentie" par l'animal mais peuvent également indiquer un niveau de stress ou de perturbations physiologiques et métaboliques liés au traumatisme. Chez les carnivores domestiques ou les chevaux, une approche combinant des indicateurs spécifiques de chacune des voies sollicitées dans les processus douloureux a été développée. Aucune démarche équivalente n'a été validée chez les animaux de rente. Cette thèse conduite sur ovin et bovin avait pour objectifs : 1) de développer une approche multiparamétrique d'évaluation de la douleur, ou de situations potentiellement douloureuses, 2) de tester ses performances dans différentes situations considérées douloureuses (douleurs somatiques et/ou viscérale : mammites, castration et pose de canules digestives), et 3) sur la base de cette approche d’évaluer l'efficacité de protocoles antalgiques utilisés en élevage ou en expérimentation animale. Nous montrons que (i) l’approche multiparamétrique est plus performante qu’une approche voie par voie, (ii) les modifications du comportement, de l’axe hypothalamo-hypophysaire et de l’inflammation discriminent des situations potentiellement douloureuses quel que soit le type de douleur alors que les modifications liées au stress oxydant sont davantage liées aux situations présentant des douleurs d'origine viscérale et somatique, (iii) l’approche multiparamétrique différencie les périodes les plus critiques à prendre en charge en fonction de la douleur ressentie et (iv) il est possible de proposer des ajustements des traitements antalgiques en utilisant les renseignements fournis par chacune des voies évaluées. En prenant en compte l'ensemble des principales voies impliquées dans les processus douloureux, l’évaluation de la douleur ressentie, peut donc être plus sensible et spécifique. Néanmoins, l’approche multiparamétrique gagnera à être simplifiée et devra être validée dans d'autres situations douloureuses, notamment dans le cas de douleurs neuropathique, avant d'être proposée sur le terrain aux vétérinaires, éleveurs ou expérimentateurs. / There is a growing societal concern regarding farm animal welfare and especially pain assessment. However, pain assessment in animals and the efficiency of analgesic treatments remains very complex in veterinary medicine, animal experimentation or farming. Pain assessment is mainly based on behavioural changes or physiological responses related to the autonomic nervous system, hypothalamic-pituitary axis or inflammatory processes. Nevertheless, the indicators usually used do not always reflect pain experienced by animals but can also reflect the level of stress or physiological and metabolic disturbances related to trauma. Combinations of pathway-specific indicators involved in pain have been developed in various animal species (carnivore pets and horses), but no equivalent approach has been validated for farm ruminants yet. The main objectives of this thesis were 1) to develop a multiparametric approach to assess pain in sheep and cattle, 2) to test its performances in different painful situations (somatic and/or visceral pain: mastitis, castration and digestive cannulas), and 3) to assess the efficiency of analgesic treatments currently used in farming or research. We showed that (i) the multiparametric approach is more efficient than a single pathway approach (ii) changes in behaviour, hypothalamic-pituitary axis, and inflammation discriminate potentially painful situations regardless of the type of pain, whereas changes related to oxidative stress are related to visceral and somatic painful situations, (iii) the multiparametric approach differentiates the most critical periods requiring specific pain management (to be managed according to the pain), and (iv) it is possible to adjust the analgesic treatments according to the information provided by the assessment of each pathway. In conclusion, taking into account the main pathways involved in painful processes, allows a more sensitive and specific pain evaluation. Further research should aim at simplifying the multiparametric approach and validating it against other painful situation (especially neurological pain) before proposing it for practical-use on field by veterinarians, farmers and researchers.