La question de l’incertitude dans la représentation de l’architecture n’est pas nouvelle. Des figurations anciennes montrent des différences de traitement des structures existantes et des éléments disparus. L'émergence des outils numériques et l’utilisation de la 3D en archéologie du bâti depuis 1990 ont offert aux archéologues de nouvelles possibilités de représentation de l’incertitude. Mais les restitutions 3D n’expriment pas toujours l’authenticité historique. Des règles ont été écrites, fondées sur la transparence et la traçabilité du processus d’étude et de construction de la représentation 3D. Les recherches dans ce domaine ont porté sur l'expression et la perception de l’incertitude avec, notamment, le développement de dispositifs visuels qui traduisent l’état des connaissances. Qu’il s’agisse de systèmes d’informations liant représentations 3D et sources documentaires ou de l’application de variables visuelles aux représentations, les propositions apportent des réponses étudiées dans ce travail de thèse. Certaines approches ont été appliquées à la chartreuse de Villeneuve lez Avignon (Gard) et l’abbaye Saint-Michel de Cuxa (Pyrénées-Orientales). A partir des sources documentaires, études archéologiques et relevés numériques, des modèles 3D ont été construits. Nos recherches nous ont poussées à nous interroger sur les incertitudes de ces informations et sur les moyens de les visualiser. Les approches et méthodologies mises en place dans cette thèse soulignent le caractère pluridisciplinaire du travail, mêlant connaissances archéologiques et exploitation des instruments numériques pour l’acquisition, le traitement et la visualisation des données en 3D. / The item of uncertainty into the architecture representation is not new. The ancient figurations showed differences in visual processing between existing structures and missing elements. Since the 1990’s, the emergence of digital tools and the use of 3D in virtual archaeology have offered to the archaeologists new possibilities to represent the uncertainty. But the 3D restitution is not always express the historical authenticity. This is in this context that rules were written, based on the transparency and the traceability of the process of study and the construction the three-dimensional representation. Researches in the domain of the uncertainty representation have concerned the modalities of expression and perception of the uncertainty with, especially, the development of devices able to translate the state of the knowledge. Whether information systems linking 3D representations and documentary sources or application of visual variables, the different propositions on the definition of uncertainty and its representation modes allowed to experiment some of these approaches to the charterhouse of Villeneuve lez Avignon (Gard, France) and the benedictin abbey of Saint-Michel-de-Cuxa (Pyrénées-Orientales, France). From the documentary sources, archaeological studies and digital data, 3D models have been built. But our researches led us to think about the uncertainties of those information and on ways to visualize them.The approaches and methodologies produced in this thesis underline the multidisciplinary of the work, mixing archaeological knowledge and the exploitation of the digital instruments for the acquisition, the treatment and the visualization of data in 3D.