Dans quelle mesure les mutations économiques qu'ont connues les pays développés dans la seconde moitié du XXe siècle ont-elles affecté la structure hiérarchique et la différenciation économique du système des villes ? Cette thèse met en œuvre des données et outils inédits pour étudier l'impact du passage d'une société industrielle à une « société de la connaissance » sur l'ensemble des villes françaises.<br /><br />A l'aide de la définition des Aires Urbaines, proposée par l'INSEE, nous montrons que la concentration pluriséculaire de la population dans le système des villes s'est poursuivie. En outre la composante régionale de la répartition de la croissance urbaine, favorisant les villes du sud, s'est accentuée entre 1950 et 2000, si bien que des trajectoires spécifiques de villes se dessinent.<br /><br />L'évolution des spécialisations économiques est par la suite appréciée à l'aide d'analyses multivariées. Celles-ci soulignent la permanence d'une différenciation ancienne des villes, trace de l'inégale diffusion des innovations de la première révolution industrielle. Les modalités d'adaptation des villes au changement économique, qui maintient une structure ancienne, traduisent la coévolution des villes dans le système. Mais nous montrons aussi l'émergence et le renforcement d'une dimension métropolitaine qui combine, pour la première fois dans l'histoire urbaine, taille des villes et spécialisation économique : les plus grandes villes se démarquent en captant préférentiellement les activités emblématiques du cycle d'innovation économique actuel. Ces résultats laissent entrevoir la possibilité d'une modification structurelle.