L'objectif de cette thèse est de tenter de chercher la loi, de trouver les facteurs déterminants des coûts des tunnels de métros, de les expliquer, de construire des modèles de prévision d'ordres de grandeur des coûts. Cette étude est basée essentiellement sur la base de données établie en 1990 par le groupe de travail N°15 de l'Association Française des Travaux en Souterrain (AFTES) concernant les coûts des infrastructures des métros français. La base des données utilisées dans cette étude comporte les principales opérations françaises réalisées de 1975 à 1990 (90 observations qui représentent environ 61 000 mètres au total). La recherche porte uniquement sur les coûts des tunnels entre les stations, rapporté au mètre linéaire d'ouvrage à 2 voies. Les méthodes statistiques utilisées sont notamment les régressions linaires ou multiples. L'étude a permis de connaître le coût global, le coût hors équipements et le coût des équipements des tunnels de métros urbains et régionaux exécutés en souterrain, en tranchée couverte ainsi que sa composition, sa ventilation en pourcentage. L'analyse des facteurs quantitatifs et qualitatifs par des méthodes économétriques a permis de comprendre la complexité du problème des coûts, les facteurs déterminants des coûts et de construire des modèles pour la prévision du coût de grandeur. Cette étude a mis en évidence une tendance d'évolution des coûts en Francs constants des tunnels de métros français qui est de l'ordre de -3,5% par an en moyenne pendant la période 1975-1990, soit environ -50% au total. La recherche a montré que les évolutions constatées résultent des efforts conjugués des ingénieurs d'étude, des expériences et des progrès techniques (l'emploi de tunnelier, la réduction du volume de structure en béton etc.). Les conséquences de l'évolution des coûts pour les autorités publiques et les entreprises ainsi que les tendances du marché des travaux souterrains ont été également analysées.