Ce travail présente quelques contributions à la modélisation et à la simulation de genèse de bassins sédimentaires. Nous présentons tout d'abord les modèles mathématiques et les schémas numériques mis en oeuvre à l'Institut Français du Pétrole dans le cadre du projet Temis. Cette première partie est illustrée à l'aide de tests numériques portant sur des bassins 1D/2D. Nous étudions ensuite le schéma amont des pétroliers utilisé pour la résolution des équations de Darcy et nous établissons des résultats mathématiques nouveaux dans le cas d'un écoulement de type Dead-Oil. Nous montrons également comment construire un schéma à nombre de Péclet variable en présence de pression capillaire. Là encore, nous effectuons une étude mathématique détaillée et nous montrons la convergence du schéma dans un cas simplifié. Des tests numériques réalisés sur un problème modèle montrent que l'utilisation d'un nombre de Péclet variable améliore la précision des calculs. Enfin nous considérons dans une dernière partie un modèle d'écoulement où les changements de lithologie et les changements de courbes de pression capillaire sont liés. Nous précisons la condition physique que doivent vérifier les solutions en saturation aux interfaces de changement de roche et nous en déduisons une formulation faible originale. L'existence d'une solution à ce problème est obtenue par convergence d'un schéma volumes finis. Des exemples numériques montrent l'influence de la condition d'interface sur le passage ou la retenue des hydrocarbures.