La ZNIEFF « Rivière du Chapeauroux » se trouve au nord-ouest du département lozérien. D'une longueur de presque 50 kilomètres, elle est constituée par la portion de la rivière entre Arzenc-de-Randon et Chapeauroux où elle rejoint l'Allier. Elle traverse les territoires de huit communes. Sa superficie s'élève à 353 hectares et son altitude varie 740 à de 1170 mètres.
La ZNIEFF est délimitée en amont par le Pont de la Coustille à Arzenc-de-Randon et en aval par la confluence avec l'Allier à Chapeauroux. Le périmètre englobe le cours d'eau et les zones humides riveraines comme les ripisylves et les prairies humides. Lorsque des éléments anthropiques (routes, chemins, digues…) longent le cours d'eau, ils sont utilisés comme limites.