D'une superficie totale de 7333 ha, la Vallée de la Boutonne abrite des milieux et des espèces remarquables en Europe.
On trouve notamment 6 habitats d’intérêts communautaires
• Les forêts alluviales, typiques du lit majeur, constituent un habitat prioritaire en raison de leur grande valeur. Sur le site, l’aulnaie-frênaie forme l’ensemble des boisements naturels des vallées (131 ha) ; l’Aulne domine en conditions humides, cédant la place au Frêne dans les secteurs plus secs. La saulaie blanche, longuement inondée car dans les parties basses du lit, est très localisée.
• Les végétations des eaux courantes concernent les rivières riches en éléments nutritifs, comme la Boutonne (herbiers ponctuels, denses et épais), et les ruisseaux affluents plus pauvres et aux eaux calcaires (petits herbiers à Potamot coloré).
• Les mégaphorbiaies sont des communautés végétales à hautes herbes se développant sur les sols frais à humides des zones alluviales. Elles participent à la recolonisation forestière des prairies humides abandonnées, forment les lisières des boisements humides, ou les sous-bois des peupleraies peu gérées. Les surfaces couvertes sont peu importantes (23 ha).
• Les végétations flottantes et immergées, rares sur le site (1 ha), occupent les mares et étangs ainsi que les annexes hydrauliques où l’eau stagne. Elles constituent des lieux de ponte pour les poissons et offrent un habitat à divers invertébrés.
• Les tapis immergés de Characées s’observent dans les mares et dépressions humides ou à même le sol dans les parcelles cultivées du lit majeur de la Boutonne. Il s’agit de plantes pionnières, souvent indicatrices d’une bonne qualité de l’eau. Intermédiaires entre les algues et les végétaux supérieurs, elles sont très peu fréquentes sur le site.
• Les pelouses calcaires hébergent notamment 4 espèces d’orchidées. Peu répandues sur le site (1 ha), elles sont uniquement présentes sur des coteaux bien exposés du sud de la vallée de la Boutonne, trop pentus pour être mis en culture.