"Une annonce se prépare pour les prochaines heures, peut-être demain (lundi) matin avant l'ouverture de la Bourse", a déclaré une de ces sources, sous couvert d'anonymat.
Un communiqué devrait être publié pour dire que "sera étudiée la possibilité d'un rapprochement entre les deux groupes", a-t-elle ajouté, soulignant que l'objectif était d'aboutir à "une fusion".
"Renault et Fiat Chrysler discutent d'un rapprochement capitalistique et s'apprêtent à faire une communication demain matin", a confirmé une deuxième source proche des discussions.
Selon une troisième source, l'annonce imminente serait l'aboutissement de "discussions qui avaient déjà commencé sous Carlos Ghosn", l'ancien patron emblématique du constructeur français, mis en examen au Japon pour des malversations financières.
Son arrestation fin novembre à Tokyo a ouvert une crise entre Renault et son allié japonais Nissan, à l'origine des révélations qui ont déclenché l'enquête.
Avec ses alliés Nissan et Mitsubishi, Renault représente le premier ensemble automobile mondial en termes de volumes vendus, à près de 10,76 millions d'unités écoulées l'an dernier, devant Volkswagen (10,6 millions) et Toyota (10,59).
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En ajoutant les volumes de Fiat Chrysler, l'ensemble franco-japonais distancerait nettement ses rivaux. Contacté par l'AFP, Renault a refusé de commenter ces informations.
Fiat Chrysler (FCA), constructeur en difficulté en Europe, est depuis plusieurs semaines au centre de rumeurs de rapprochements.
Le groupe italo-américain avait assuré début mai qu'il était prêt à avoir un "rôle actif" dans la consolidation du secteur automobile.
"Je crois honnêtement que dans les deux à trois prochaines années, il y aura de réelles opportunités" en termes d'alliances et de partenariats dans le secteur automobile et "FCA jouera un rôle actif et constructif" dans ce mouvement de consolidation, avait déclaré le patron Mike Manley le 3 mai à Milan lors de la présentation des résultats du premier trimestre.
Début mars, le groupe français PSA (Peugeot, Citroën, DS, Opel, Vauxhall) avait également manifesté son intérêt pour FCA. Les constructeurs sont à la recherche d'alliances, dans un contexte de plus en plus difficile en raison des investissements colossaux rendus nécessaires par les évolutions technologiques dans l'automobile : électrification, conduite autonome, véhicules connectés...
Ils affrontent par ailleurs une conjoncture mondiale difficile avec notamment le retournement du marché chinois.