Les travaux menés dans le cadre de cette thèse ont pour objectif le développement d'une approche numérique performante, basée sur la Méthode des Éléments Discrets (MED) pour simuler le comportement hygro-thermo-mécanique d'un matériau composite à fibres de verre courtes. La modélisation discrète proposée est mise en œuvre dans le cas d'un matériau composite Polyamide 6 renforcé avec 30% de fibres de verre (PA6/GF30). Tout d'abord, les propriétés mécaniques ainsi que les mécanismes d'endommagement du PA6/GF30 sont évalués expérimentalement. Ensuite, un modèle 3D par Éléments Discrets(ED), en s'appuyant sur une méthodologie originale, est développé et validé par comparaison avec des approches micromécaniques et des résultats expérimentaux,en termes de propriétés élastiques. Par ailleurs, le modèle discret mis au point est exploité afin de simuler le processus de délamination en mode I, II et mixte en utilisant un modèle de zone cohésive 3D définit selon une loi de traction-séparation bilinéaire. La décohésion interfaciale fibre/matrice sous sollicitations mécaniques, respectivement dans le cas d'un composite mono-fibre et multifibre est également étudiée. Compte tenu du caractère hydrophile du PA6, l'introduction du modèle de décohésion trouve son intérêt dans la prise en compte de l'endommagement interfacial dû à l'absorption d'eau à l'interface fibre/matrice en présence d'humidité. Par conséquent, des paramètres hygro-thermo-mécaniques sont intégrés au modèle ED afin de tenir compte du gonflement hygroscopique et de l'endommagement du PA6/GF30 dans une large gamme de conditions environnementales. Des comparaisons avec la Méthode des Éléments Finis (MEF) ont été établies afin de vérifier la validité du modèle ED proposé