La présente thèse porte sur l'arbitrage Etat-investisseur en matière d'investissements relatif à la gestion de l'eau. Au carrefour du droit international des investissements, du droit international de l'environnement et les droits de l'homme, cette thèse consiste à analyser le rapport complexe existant entre la protection des investissements dans le secteur de l'eau et la protection de l'accès à l‘eau à l'aune du développement durable et vise de surcroît à démontrer la pertinence du soutien mutuel entre ces branches distinctes du droit international. Pour ce faire, la présente étude s'appuie sur divers instruments juridiques constitués par les contrats de concession de quelques métropoles retenues et les traités bilatéraux relatifs aux investissements (TBI). Par ailleurs, cette dernière examine la jurisprudence arbitrale et ses derniers développements dans la mesure où le droit des investissements constitue avant tout une construction prétorienne, s'appuyant sur les interprétations des TBI effectuées par les arbitres.