En matière de propriété industrielle, alors que le contentieux relatif à l'exploitation contractuelle et à la contrefaçon est arbitrable de longue date, l'annulation des titres échappait à la compétence arbitrale. Cela donnait prise à des procédés dilatoires puisqu'une simple exception de nullité pouvait bloquer la procédure arbitrale. Un arrêt récent de la Cour d'appel de Paris a étendu la compétence arbitrale : désormais, le tribunal arbitral peut statuer inter partes sur une exception de nullité relative à un titre de propriété industrielle. Cette solution, bien qu'utile pour garantir l'efficacité de l'arbitrage, n'est pas exempte de critiques. Notamment, elle n'est pas conforme à la nature des droits de propriété industrielle qui sont efficaces à l'égard de tous et elle n'empêche pas le risque des décisions contradictoires et de titres « boiteux ». La présente thèse explore donc la possibilité de reconnaître aux arbitres compétence pour décider erga omnes sur la validité des titres de propriété industrielle. Plusieurs raisons ont été avancées pour fonder l'inarbitrabilité de la demande d'annulation de ces titres. En particulier, on considère généralement qu'une sentence arbitrale ne peut pas produire l'effet absolu attaché à une décision d'annulation. Cependant, les sentences arbitrales sont opposables aux tiers et un prétendu effet inter partes de la sentence ne peut pas justifier l'inarbitrabilité de la demande d'annulation. La raison profonde de l'inarbitrabilité actuelle, en droit français, réside dans la nature inter partes de la justice arbitrale internationale, qui ne prévoit pas de protection procédurale au profit des tiers intéressés par le sort du titre. Le domaine arbitrable pourrait donc être élargi à condition de garantir l'effet erga omnes de la sentence par la publicité de celle-ci et et de le contrebalancer par une tierce opposition limitée, moderne et adaptée à l'arbitrage international. Cette solution, si elle était acceptée par les droits nationaux, modifierait les conditions de l'examen de l'arbitrabilité, par le tribunal arbitral et par le juge étatique.