La ZNIEFF « Rivière de l'Ance à Chambon-le-Château » se trouve à l'extrême nord-est de la Lozère, à la frontière avec l'Auvergne. Elle est constituée d'une portion d'1,5 kilomètres de la rivière de l'Ance dans un paysage au relief peu marqué. Elle occupe une superficie d'environ six hectares au niveau de Chambon-le-Château et son altitude varie peu, entre 920 et 950 mètres.
Cette ZNIEFF est délimitée en amont par l'ancien moulin de Chèvre-Morte et en aval par le pont de la D322 enjambant l'Ance au niveau de la Filature, à la frontière avec l'Auvergne.
De part et d'autre du cours d'eau, le périmètre englobe les zones humides riveraines (ripisylves et prairies).