Lancée en 2005, la politique des pôles de compétitivité marque un renouvellement des politiques industrielles et d'aménagement du territoire. La place faite aux concepts d'innovation et de compétitivité et le recours généralisé et à toutes les échelles à l'appel à projet transforment les modalités de l'intervention publique et ont un impact important sur les hiérarchies territoriales à l'échelle nationale et régionale. Cette thèse envisage la géographie des pôles de compétitivité par deux entrées distinctes mais complémentaires. Elle articule d'une part une réflexion à l'échelle nationale sur cette politique d'innovation et l'impact spatial des choix politiques, et d'autre part, une interrogation sur le fonctionnement et l'organisation spatiale des différents pôles de compétitivité et de leurs réseaux. Elle propose pour ce faire une méthodologie originale d'analyse des réseaux d'innovation en combinant la cartographie et les méthodes d'analyse des réseaux sociaux qui permettent d'inscrire les réseaux d'acteurs dans le raisonnement géographique. Elle montre ainsi les recompositions rapides des réseaux des pôles de compétitivité, marqués par l'ouverture à de nouveaux acteurs et de nouveaux territoires, à l'échelle nationale, comme à l'échelle régionale. En élargissant l'analyse aux politiques régionales d'innovation et aux Investissements d'Avenir, elle montre l'apparition de liens transversaux à l'échelle régionale. Elle propose en conclusion des pistes pour les politiques territorialisées d'innovation et l'identification, l'accompagnement et l'évaluation des réseaux d'innovation.