Cette thèse est une recherche sur l'évolution de l'ambiance d'un édifice, la gare Saint-Lazare, depuis sa construction jusqu'à notre époque. Depuis une dizaine d'années, des travaux pionniers de recherches historiques sur les ambiances architecturales et urbaines tentent de démontrer leurs pertinences et leurs capacités à renouveler la pensée des architectes sur le patrimoine bâti. Cette recherche s'inscrit dans cette modalité d'approche et ambitionne d'enrichir les pratiques opérationnelles habituellement mises en oeuvre aujourd'hui. L'enjeu est de montrer un passage possible entre une recherche historique dans le domaine des ambiances et la pratique d'aménagement. Il s'agit de proposer une méthodologie historique sur les ambiances architecturales pouvant contribuer à une meilleure connaissance du rôle des phénomènes sensibles dans l'histoire environnementale de la ville. Dans l'analyse du vécu des propagations sensibles, nous avons cherché à donner à chacun des documents du corpus la possibilité d'être significatif. L'histoire de l'ambiance est comprise à partir de ses singularités (la notion d'effet sensible), avec ses continuités et ses discontinuités, ses élasticités. Son écriture imposait la description de la réalité physique de l'espace de la gare Saint-Lazare, et l'enquête dans un corpus permettant de retrouver les ressentis ferroviaires qui furent offerts aux voyageurs. Matérialisation de l'espace ambiantal plus que géographie environnementale de la ville, cette thèse fonde un « terrain » sur lequel l'ambiance peut devenir un objet historique.