Le travail présenté dans cette thèse se concentre sur une étude théorique de l'auto-organisation de cristaux liquides de bâtonnets ou de plaquettes colloïdales dans des milieux complexes. Les explorations sont faites à l'aide d'une théorie statistique basée sur la théorie d'Onsager et la théorie du champ moyen, combinées à des simulations numériques à grande échelle. Le premier cas que nous considérons est celui de disques colloïdaux immergés dans des bâtonnets réversiblement polymérisables où les deux composants sont capables de développer l'ordre nématique. Nous établissons les diagrammes de phase qui présentent un certain nombre de coexistences multiphasiques et discutons le phénomène de polymérisation réversible dans des environnements antinématiques. Le deuxième exemple concerne des bâtonnets et des plaquettes colloïdales immergés dans un cristal liquide thermotrope chiral. Il est démontré que ces cristaux liquides hybrides moléculaires-colloïdaux présentent un ordre biaxial amélioré, une séparation de phase liquide-liquide médiée par l'ancrage de surface et des organisations colloïdales-moléculaires hybrides bi-hélicoïdales exotiques à un contenu colloïdal significatif. Le dernier thème aborde l'auto-assemblage mésoscopique de bâtonnets colloïdaux chiraux mélangés à des polymères non absorbants. Selon les conditions, ces mélanges sont connus pour former des tactoïdes, des vaisseaux liquides en forme de membrane, ainsi que des rubans twistés. En utilisant la simulation par ordinateur semi-grand canonique de Monte Carlo, nous abordons la morphologie et la structure interne de ces gouttelettes LC et nous comparons nos résultats avec des résultats expérimentaux récents sur des bâtonnets de virus fd filamenteux.