La vallée du Rance constitue une ZNIEFF de type 2 de 2 785 ha. La zone est tout d’abord marquée par une différence d’altitude entre sa partie amont et sa partie aval. En effet, partant de 800 m d’altitude environ à sa source dans les monts de Lacaune, le Rance se jette dans le Tarn au niveau de Trébas à seulement 212 m d’altitude. Jusqu’au village de Belmont-sur-Rance, la vallée est marquée par des massifs forestiers de feuillus (chênes et châtaigniers dans les basses altitudes, hêtres plus haut) et de résineux (boisements artificiels) sur des pentes encaissées. À partir de cette zone, la ZNIEFF est composée d’une mosaïque d’habitats où les milieux ouverts sont bien représentés : en secteur agricole avec des prairies bocagères et quelques cultures, mais aussi quelques landes. On note la présence de zones rocheuses (affleurements, parois) principalement dans les secteurs escarpés.
La diversité des milieux sur la ZNIEFF permet la présence d’une faune et d’une flore variées. Les versants boisés, les forêts riveraines (principalement caducifoliées) et les zones rocheuses sont propices à la nidification de rapaces peu communs. Ces zones permettent également la présence d’une flore caractéristique. Les milieux ouverts tels que les landes sèches permettent la reproduction de nombreuses espèces faunistiques et floristiques, et constituent un territoire de chasse privilégié pour les rapaces qui nichent sur le site. Enfin, la rivière Rance est un lieu de reproduction pour une espèce de poisson déterminant.
D’un point de vue floristique, le territoire accueille une grande diversité floristique, dont de nombreuses espèces sont jugées rares à très rares dans le département de l’Aveyron : sur les milieux rocailleux, l’Hélianthème tacheté (Xolantha guttata) ou encore le Muflier asaret (Asarina procumbens), endémique du Sud de la France, une fougère également présente sur ces parois : le Cheilanthès de Tineo (Cheilanthes tinaei) ; dans les landes et les bois clairs, la Bruyère arborescente (Erica arborea) ou encore l’Ornithope comprimé (Ornithopus compressus) ; sur les chemins sablonneux et humides, la Mousse-fleurie (Crassula tillaea), la Gastridie (Gastridium ventricosum) et le Myosotis de Balbis (Myosotis balbisiana). Plusieurs espèces de champignons remarquables sont présentes dans les sous-bois de feuillus dont la Russule maculée (Russula maculata), la Chanterelle cendrée (Cantharellus cinereus) et la Russule à sporée jaune (Russula flavispora). D’un point de vue faunistique, l’intérêt ornithologique est important. En effet, deux espèces rupestres se reproduisent sur les falaises : le Faucon pèlerin et le Grand-Duc d’Europe. Historiquement, ils sont présents sur le site respectivement depuis 1986 et 1988. Un rapace forestier est souvent observé sur le site, mais sa reproduction n’y a pas été prouvée à ce jour : il s’agit du Circaète Jean-le-Blanc. Les landes ouvertes sont l’habitat du Lézard catalan, une espèce peu commune dans le département qui affectionne les terrains secs et chauds. Côté mammifères, on note la présence du Putois d’Europe, mais aussi d’une espèce de chauve-souris protégée, le Petit Rhinolophe, dont une colonie de reproduction d’une quarantaine d’individus a été recensée en 1999 dans un bâtiment. Enfin, le cours d’eau abrite la Vandoise rostrée (Leuscicus leuscicus burdigalensis), une espèce bien représentée dans le département qualitativement (nombre de sites) et quantitativement (densité). La répartition de ce poisson se limite au Sud-Ouest de la France.
Le Rance est une rivière qui coule dans les départements de l’Aveyron et du Tarn. C’est un affluent du Tarn en rive gauche. Il prend sa source au sud du Massif central dans les monts de Lacaune, au mont Merdelou, département de l’Aveyron, dans le Parc naturel régional des Grands Causses. Il se jette dans le Tarn à Trébas, localité du département du Tarn. Sur une dizaine de kilomètres avant sa confluence avec le Tarn, il fait office de frontière entre le département de l’Aveyron et celui du Tarn.