L'urbanisation du territoire participe grandement à l'augmentation de l'utilisation d'énergie. Un développement urbain sans approche environnementale et sans prise en compte des conséquences du microclimat urbain (îlot de chaleur, ensoleillement, vent, ...) contribue à l'augmentation de la consommation d'énergie des bâtiments. Dans ce travail de recherche, nous avons par conséquent cherché à atténuer ces impacts en mettant au jour de bonnes stratégies de conception urbaine. Les travaux conduits sur le lien entre la climatologie urbaine et la conception urbaine dans ses aspects à la fois théoriques et pratiques sont encore partiels et il n'existe pas de théorie à la fois systémique et suffisamment efficace qui permette d'améliorer sensiblement les conditions micro climatiques à partir de la conception urbaine, notamment pour des climats chauds l'été et froids l'hiver. L'étude est centrée sur les méthodologies de conception de morphologies urbaines et leurs impacts sur le microclimat urbain. Nous présentons la climatologie dans la méthodologie de conception urbaine, explorons les régularités du rapport entre le microclimat urbain et la morphologie urbaine. Le noyau de cette méthodologie porte sur la mise au jour des liens entre des indicateurs morphologiques et des paramètres physiques : les indicateurs existants sont améliorés, de nouveaux indicateurs (2D, 3D) sont proposés, un nouvel ensemble d'indicateurs est établi et examiné. La contribution de cette thèse porte sur les aspects suivants: proposition d'une méthode (indicateurs) pour étudier le rapport entre la morphologie urbaine et le microclimat urbain, mise au jour de règles qui régissent le rapport entre la morphologie urbaine et le microclimat urbain, traduction de ces règles en stratégies efficaces pour la conception urbaine et l'efficacité énergétique des bâtiments. Cette méthode et ces stratégies sont appliquées sur des exemples urbains typiques dans les zones d'été chaud et d'hiver froid en Chine.