La thèse a pour objectif le développement d'une méthode numérique permettant la simulation déterministe d'états de mer à grande échelle dans des zones géographiques où la profondeur d'eau est limitée et variable. La méthodologie développée consiste à enrichir un modèle non-linéaire pseudo-spectral (High-Order Spectral, HOS). Ce modèle, qui utilise une formulation surfacique et résout le problème de manière spectrale, associe précision et efficacité. Une première partie bibliographique permet de situer ce modèle au sein des différentes méthodes potentielles non-linéaires. Une extension de cette méthode HOS à un fond variable est ensuite proposée. Deux méthodes permettant a priori la conservation de l’efficacité du modèle sont introduites. Un intérêt particulier est apporté à la mise en œuvre de ces méthodes en fond variable. En effet, il est nécessaire de respecter des conditions de périodicité au niveau de la géométrie du fond et de la surface libre. La conservation des propriétés de convergence pseudo-spectrales de la méthode est ensuite détaillée. Le temps de calcul avec la prise en compte du fond s’avère être du même ordre de grandeur que pour la méthode HOS fond plat ; l’efficacité de la méthode est ainsi démontrée. Elle est ensuite appliquée à deux cas de validation de propagation en bathymétrie variable avec des variations de fond faibles (réflexion de Bragg) et importantes (shoaling d’une houle linéaire). Enfin, des simulations de champs de vagues se propageant sur des bathymétries complexes sont également présentées. On s’intéresse notamment à la propagation de houle au dessus d’une marche immergée bidimensionnelle et à la focalisation de houles tridimensionnelles (régulières et irrégulières) au dessus d’un fond elliptique Pour finir, un cas de propagation au-dessus de la bathymétrie complexe des canyons de Scripps et de La Jolla est détaillé et montre l’efficacité et la précision du modèle développé.