On considère une variété symplectique $V$ munie d'une action symplectique et effective de $\mathrm {SO}(3)$. On montre que le stabilisateur principal de l'action $\mathrm {SO}(3)$ est du type $\mathrm {SO}(2)$ ou $\mathbb {Z}/m\mathbb {Z}$. Dans le premier cas, on montre que la variété $V$ est équivalente au produit symplectique d'une sphère $S^2$ par la variété des orbites $V/\mathrm {SO}(3)$. Le deuxième cas est traité uniquement en dimension $4$. On donne une ification complète, à isomorphisme près, des $\mathrm {SO}(3)$-variétés symplectiques de dimension $4$, compactes et non-compactes. Les seules $\mathrm {SO}(3)$-variétés symplectiques compactes de dimension $4$ sont $S^2\times S^2$ et $P^2(\mathbb {C})$. La première peut être munie d'une infinité d'actions de $\mathrm {SO}(3)$ indexées par $\mathbb {N}$, la seconde est munie de l'action induite de celle, naturelle, de $\mathrm {SU}(3)$.