La géométrie des fibrés en surface au-dessus du cercle a été étudiée en profondeur par Thurston, et plus récemment par Agol. Le cas suivant à considérer est celui des fibrés en surface au-dessus de surfaces. Ces 4-variétés sont porteuses de nombreuses questions ouvertes, telles l'existence d'une structure hyperbolique sur leur espace total. La présente thèse étudie les fibrés en surface au-dessus de surfaces au moyen d'invariants topologiques dont les principaux sont la signature et le volume simplicial. Ce dernier est un invariant dont peu de valeurs exactes sont connues à ce jour, mais qui présente l'avantage d'avoir des connexions fortes avec la géométrie des variétés. Ce travail se compose de deux directions de recherche différentes: la première étudie les fibrés en surface au-dessus de surfaces en combinant et en comparant les invariants à disposition. De nouvelles inégalités sont obtenues. La deuxième direction de recherche nous conduit à l'étude de la signature modulo 8 des fibrés en surface au-dessus de surfaces. Nous montrons l'existence de classes de cohomologie à coefficients réduits analogues à celles produites par Meyer et Turaev dans le cadre des entiers.