Les systèmes fluviaux ont connu de profondes mutations à l’Holocène en réaction aux forçages climatiques, eustatiques, anthropiques, voire géologiques. Si diverses études ont été menées à ce sujet, rares sont celles qui se sont intéressées spécifiquement à la Garonne ou aux hauts estuaires. La présente thèse propose un modèle d’évolution holocène du haut estuaire de la Garonne. Le but est à la fois de comprendre le fonctionnement paléo-hydrologique de cette interface fleuve/océan, de préciser les environnements de fond de vallée et d’aider à la compréhension des relations Homme/milieu. Le modèle construit repose sur l’étude interdisciplinaire de deux sites à intérêt géomorphologique et archéologique (Langoiran et Isle-Saint-Georges), couplée aux données disponibles sur le reste de la vallée. Les résultats démontrent que : 1) Le tronçon fluvial a acquis son caractère maritime à l’Holocène moyen ; 2) La basse Garonne a connu au moins trois métamorphoses « fluviales » (Atlantique ; Subboréal récent/Subatlantique ancien ; Xe s. av. J.-C. – Xe s. apr. J.-C.) au cours des dix derniers millénaires ; 3) Le fleuve a été contrôlé inégalement par les flux hydro-sédimentaires amont et aval au cours de son histoire ; 4) Les interactions Homme/milieux ont été relativement fortes ; 5) La marée s’ajoute à tous les facteurs de contrôle généralement reconnus dans la dynamique fluviale. Par ce dernier aspect, le travail met en lumière la dynamique singulière des hauts estuaires et propose une réflexion sur le concept de « dynamique fluvio-estuarienne ».