La ZNIEFF des bois et pelouses de la butte de Boulaumont occupe les pentes raides et le sommet d'une butte située au nord de Châteauvillain (département de la Haute-Marne). Elle est essentiellement constituée de pinèdes à pins sylvestres et pins noirs, de bois feuillus calcicoles, de pelouses (plus ou moins embroussaillées) et de prairies pâturées. Des végétations de lisières forestières thermophiles complètent l'intérêt du site, rehaussé par la présence de ravins d'érosion qui entaillent par endroits la marne mise à nu du versant est.
Les boisements (plus de 60% de la superficie totale) sont représentés par la pinède (à pins sylvestres et pins laricio) et la chênaie claire calcicole. Les principales essences rencontrées sont le chêne sessile (ainsi que l'hybride entre ce dernier et le chêne pubescent), le hêtre, le tilleul à grandes feuilles, l'alisier blanc, l'alisier torminal et le merisier. La strate arbustive comprend le noisetier, le cornouiller mâle, le cornouiller sanguin, la viorne lantane, le troène, le groseillier rouge, le bois joli… Dans la strate herbacée se remarquent la laîche digitée, la laîche des montagnes, la mercuriale vivace, l'anémone des bois, la scille à deux feuilles, le lamier jaune, le lierre, le gouet tacheté, la mélique penchée, la violette des bois, la néottie nid d'oiseau... La strate herbacée de la pinède comporte certaines espèces trangressives des pelouses voisines, comme la molinie bleue, le brachypode penné, la laîche glauque, la listère ovale, la potentille printanière. La présence de la grande gentiane rehausse l'intérêt du site : protégée au niveau régional, elle représente dans l'Aube et la Haute-Marne, les seules stations connues pour l'espèce dans la plaine française, avec celles de la Côte d'Or et de l'Yonne.
Dans les lisières se rencontrent la phalangère rameuse, la primevère officinale blanchâtre (espèce d'origine méridionale), le buplèvre en faux, la violette hérissée, le trèfle rougeâtre, la mélitte à feuilles de mélisse, la laîche des montagnes, le genêt des teinturiers, la potentille stérile, la germandrée petit-chêne, la réglisse sauvage, le sceau de Salomon odorant, l'ancolie des bois, la petite pervenche.
La pelouse calcaire marnicole est largement dominée par les graminées (molinie bleue, fétuque de Léman, brome dressé, brachypode penné) qu'accompagnent le peucédan herbe aux cerfs, la laîche humble (inscrite sur la liste rouge des végétaux menacés de Champagne-Ardenne), la laîche pied d'oiseau (protégée au niveau régional), la laîche tomenteuse, le lotier à gousses carrées, le lin à feuilles étroites, l'inule à feuilles de saule, l'anémone pulsatille, la globulaire, le polygala calcaire, le séséli des montagnes, le cytise pédonculé, la gentiane d'Allemagne.... Les orchidées y sont bien représentées par l'ophrys mouche, l'orchis moucheron, l'orchis pourpre, l'orchis militaire, l'orchis mâle, la platanthère à deux feuilles, la platanthère des montagnes et la listère ovale.
Les arbustes s'implantent par place dans la pelouse et donnent des fruticées à genévrier commun, cornouiller sanguin, troène, cytise faux-ébénier, cerisier de Sainte-Lucie, épine vinette, épine noire, nerprun purgatif, viorne mancienne... La strate herbacée est constituée par une pelouse à brachypode penné (abondant), molinie bleue, laîche glauque, coronille bigarrée, carline vulgaire, hippocrépide chevelu, euphorbe verruqueuse, aigremoine eupatoire. L'essaimage naturel des pins sylvestres (à partir des pinèdes environnantes) jouent également un rôle important dans la fermeture des pelouses.
La flore des prairies pâturées est constituée par l'agrostide blanc, la fétuque roseau, le gaillet blanc, la potentille rampante, l'euphorbe verruqueuse, la bugrane rampante, l'oseille rampante, la renoncule âcre, la renoncule rampante, la vesce des haies, la laîche hérissée, la primevère officinale, la gesse des prés, le lotier à gousses carrées, l'avoine des prés, le colchique des prés, la centaurée amère, le lotier corniculé, le plantain moyen, la succise des prés…
La ZNIEFF recèle une faune variée, notamment du point de vue des oiseaux : parmi les 40 espèces répertoriées, la pie-grièche écorcheur fait partie de la liste rouge des oiseaux nicheurs menacés en Champagne-Ardenne
Des oiseaux plus communs fréquentent également le site. Les bois accueillent le pic épeiche, le geai des chênes, la tourterelle des bois, le pipit des arbres, divers pouillots (pouillot fitis et pouillot véloce), grives (draine et musicienne), mésanges et fauvettes. Dans les milieux plus ouverts ou broussailleux (pelouses, lisières, fruticées) se remarquent le tarier pâtre, la linotte mélodieuse, le bruant jaune, la mésange huppée, le gobe mouche gris, etc. Les milans noir et royal, l'épervier d'Europe et la buse variable chassent sur la zone. C'est également un territoire de chasse important d'une colonie de grand murin située à Châteauvillain.
En soulignant les versants, la ZNIEFF présente un grand intérêt paysager ; elle est représentative d'un type de paysage caractéristique de cette région de Haute-Marne et en régression rapide. Elle joue de plus un rôle anti-érosif et stabilisateur (cuesta marneuse) important. Son intérêt géomorphologique est également à souligner (éperon barré).
Elle est dans un bon état général.
La délimitation de la ZNIEFF englobe l'ensemble des milieux (bois, pinèdes, prairies, pelouses et milieux associés) situés sur les pentes raides et le sommet d'une butte marneuse.