Un théorème ique dû à Mostow assure que sur un corps de caractéristique nulle, toute extension d'un groupe algébrique réductif par un groupe algébrique unipotent est scindée, et que deux sections de cette extension sont conjuguées sur le corps de base. Suivant des idées de Giraud et Breen, on introduit dans ce texte des ensembles de cohomologie non abélienne qui ifient les extensions d'un schéma en groupes par un autre, ainsi que les sections de telles extensions. On utilise ensuite ces ensembles de cohomologie pour obtenir des versions du résultat de Mostow sur des schémas de base plus généraux que des corps de caractéristique nulle.