La decouverte du rayonnement cosmique remonte a plus d'un siecle, mais son origine est encore incertaine aujourd'hui. Divers elements theoriques et observationnels tendent a confirmer que les vestiges de supernova (SNRs) sont a l'origine de la majeure partie du rayonnement cosmique galactique jusqu'a des energies de ∼3 PeV, voire au-dela. Mais ce paradigme requiert encore une preuve irrefutable. Lors de l'expansion d'un SNR, les particules chargees du milieu circumstellaire/interstellaire sont accelerees par l'onde de choc et peuvent alors rayonner depuis le domaine radio jusqu'aux tres hautes energies (>100 GeV). Les mecanismes d'acceleration et les processus d'emission des particules ont ete etudies et modelises au cours de cette these. Les instruments d'astronomie γ permettent de detecter les rayonnements emis par les particules accelerees au choc des SNRs. En particulier, le telescope a creation de paires Fermi-LAT et le reseau de telescopes au sol a imagerie Tcherenkov atmospherique H.E.S.S. detectent, a eux deux, des photons γ d'energie comprise entre ∼30 MeV et plusieurs dizaines de TeV. Au cours de cette these, realisee dans le cadre de l'experience H.E.S.S., les donnees observationnelles de plusieurs SNRs ont ete analysees et interpretees. Les etudes menees ont conduit a la detection d'une des sources les plus faibles encore jamais detectee et dont l'emission γ est associee a l'interaction du SNR G349.7+0.2 avec un nuage moleculaire adjacent. Des limites superieures sur les flux integres de nombreux SNRs ont ete extraites afin de contraindre les modeles d'acceleration de particules. Le SNR Puppis A presente notamment un comportement spectral inattendu, difficile a expliquer dans le cadre des modeles d'acceleration de particules actuels. Un cinquieme telescope, de plus grande taille, a ete ajoute mi-2012 au reseau de quatre petits telescopes H.E.S.S. afin d'abaisser le seuil en energie et d'ameliorer la sensibilite du reseau. Dans ce cadre, j'ai activement participe au developpement, a l'integration et a l'analyse des donnees du dispositif d'etalonnage de la camera de ce cinquieme telescope. (auteur)