Cette thèse s'intéresse à la problématique de la vérification et de la validation (V&V) de modèles UML. Notre objectif est de déterminer d'une part qu'un modèle donné est bien formé et cohérent, et d'autre part, qu'il satisfait les besoins des futurs utilisateurs du système d'information. Dans ce contexte, nos principales contributions portent sur la proposition de deux approches pour la vérification et la validation formelles de modèles UML. Ces deux approches sont réalisées suite à l'identification des relations inter-diagrammes UML, issues principalement du processus unifié UP et du méta-modèle UML. La première approche s'articule autour de la vérification de la cohérence d'un modèle UML. Elle permet de réduire le nombre important d'opérations de vérification élémentaire en préservant la cohérence globale du modèle. La deuxième approche propose une démarche de validation des besoins des utilisateurs exprimés sous forme de cas d'utilisation. L'objectif de cette approche consiste à s'assurer que l'ensemble des besoins des utilisateurs, exprimés par les diagrammes de cas d'utilisation documentés, est totalement couvert par le diagramme d'activités établi par l'expert de domaine.