"Conception optimale des structures" est une introduction à la conception optimale de structures, appelée aussi optimisation de formes. Il est principalement destiné à un public mixte de mathématiciens appliqués et de mécaniciens que relient un même intérêt pour les applications numériques. Il traite de tous les aspects de l'optimisation de formes, paramétrique, géométrique et topologique, et fait une large place aux algorithmes numériques, méthodes de gradient et méthodes stochastiques (avec une contribution originale de Marc Schoenauer pour ce dernier point). En particulier, la plupart des algorithmes d'optimisation de structures ont été implémentés dans le logiciel FreeFem++ d'éléments finis et les programmes sont disponibles librement sur le web. "Conception optimale des structures" is devoted to structural or shape optimization and is intended for a mixed audience of applied mathematicians and mechanicians. It discusses parametric, geometric and topology optimization and gives deterministic and stochastic numerical algorithms (implemented in the FreeFem++ finite element software).