Ce travail de thèse reconstruit l'histoire des reliefs de la région Mongolie-Sibérie, qui sont les plus septentrionaux d'Asie Centrale associés à la collision Inde-Asie. La formation de ces chaînes (Gobi-Altay, Altay et Sayan) est contrôlée par l'activité de grands décrochements auxquels sont associés des segments de failles inverses. Ces failles réactivent d'anciennes structures crustales. Les reliefs sont caractérisés par la préservation de surfaces plates perchées (plateaux sommitaux et anciens piedmonts) suggérant une surrection récente. À l'aide d'une approche morphotectonique et géochronologique, nous estimons les cinématiques et les vitesses des failles principales ainsi que l'âge du début de la surrection des reliefs qui leur sont associés. Nous décrivons l'évolution morphologique de ces reliefs et analysons les interactions entre les processus tectoniques et climatiques qui les affectent.<br />Pendant le Pléistocène Supérieur – Holocène, la vitesse horizontale des décrochements de Bogd (Gobi-Altay) et de Hovd (Altay) est de ~1 mm/an, tandis que la vitesse verticale des segments inverses est de 0,1-0,2 mm/an. Le début de la surrection des massifs du Gobi-Altay et de l'Altay oriental apparaît synchrone, et se situe entre le Miocène Terminal et le Pléistocène Inférieur. Il s'agit donc des reliefs les plus jeunes d'Asie Centrale, ce qui est cohérent avec une propagation en séquence de la déformation compressive depuis le front himalayen. Ces massifs enregistrent également un événement tectonique jurassique-crétacé, associé à des mouvements verticaux supérieurs à 2 km. L'érosion consécutive à cet épisode aboutit à une vaste pénéplaine, dont les reliques constituent les surfaces sommitales des massifs mongolo-sibériens.