Le Bois de Leernes s'étend sur plus de 270 hectares sur le plateau depuis la vallée de la Sambre, au sud, jusqu'à la route N54, au nord, et sur tout le flanc gauche de cette vallée depuis Hourpes, en amont, jusqu'à l'entrée de Landelies, vers l'aval.
Environ les deux-tiers de cette surface sont intégrés dans le réseau Natura 2000 au sein du site BE32021 - Haute-Sambre en aval de Thuin. D'après la cartographie de ce site réalisée par le DEMNA selon la typologie Waleunis, les habitats dominants sur le plateau sont les chênaies-frênaies atlantiques neutrophiles de substitution de la hêtraie et les hêtraies neutrophiles, tandis que sur le flanc de la vallée de la Sambre, on rencontre davantage de chênaies-charmaies atlantiques acidoclines (également de substitution de la hêtraie).
Plusieurs petits cours d'eau à débit intermittent dévalent le flanc sud, notamment le ruisseau de la Fontaine Cornet. On y observe des fragments de frênaies rivulaires à Carex remota et C. pendula et d'aulnaie à Stellaria nemorum. C'est dans ce type de ruisselet que se développent une rare libellule, le cordulégastre bidenté (Cordulegaster bidentata), ainsi que la salamandre tachetée (Salamandra salamandra).
Vers l'est, dans la courbe du méandre, ce versant a en outre été entamé par une carrière de pierres aujourd'hui presqu'entièrement recolonisée par la végétation forestière. En 2006, on y observait notamment Calluna vulgaris, Cytisus scoparius, Dryopteris carthusiana, Dryopteris dilatata, Luzula sylvatica, Athyrium filix-femina, Circaea lutetiana, Deschampsia flexuosa, Teucrium scorodonia, Hedera helix, Mespilus germanica, Ilex aquifolium, Hieracium lachenalii, Sorbus aucuparia, etc. (obs. A. Remacle).
Le seul plan d'eau du massif se trouve sur le rebord du plateau, un peu au sud d'une petite habitation forestière et au nord-ouest du Trou d'Aulne. Cet étang de 16 ares de forme arrondie est pourvu d'un ilot central et entouré d'une frange d'aulnaie marécageuse. Bien que situé dans périmètre Natura 2000, sa végétation est méconnue et reste à inventorier.
Au pied du versant sud, vers Hourpes, juste en aval de la confluence du ruisseau de la Fontaine-au-Lait, s'étend une zone remaniée reposant sur des dépôts de scories issues des anciens hauts-fourneaux de Hourpes. Si ce terrain très rudéralisé est actuellement largement recolonisé par la végétation ligneuse (boulaie), il était célèbre dans la région pour abriter, dans les années 1950, une station remarquablement fournie de Lycopodium clavatum qui a fortement décliné vingt ans plus tard pour finalement disparaître.
En 1993, une autre rareté, Cyperus fuscus y est découverte lors d'une excursion des Naturalistes de Charleroi dont le compte-rendu (LEURQUIN, 1994) apporte nombre d'informations intéressantes ainsi qu'une description précise du biotope de la plante. A cette époque, on y observait principalement trois cuvettes inondées temporairement, alimentées par les eaux de pluie, de ruissellement provenant du versant boisé et de suintements de bas de pente. La végétation de ces cuvettes est y schématisée comme suit, du centre vers les marges:
1. Typhaie à Typha latifolia, groupement à Cyperus fuscus et Lythrum portula sur vase minérale humectée en permanence, avec aussi Alisma plantago-aquatica, Cardamine amara, Veronica anagallis-aquatica s.s., Berula erecta, Lythrum salicaria, Lycopus europaeus, Juncus articulatus.
2. Jonçaie à Juncus inflexus des sols minéralisés et carbonatés avec aussi Juncus effusus et Mentha aquatica.
3. Cariçaie à Carex pseudocyperus des eaux ± minéralisées sur tapis de bryophytes, comprenant Carex cuprina, C. vesicaria, C. ovalis, Mentha aquatica, Scrophularia auriculata, Hypericum tetrapterum, Rorippa palustris, Scutellaria galericulata, Epilobium parviflorum, Lycopus europaeus, Lythrum salicaria.
4. Saussaie à Salix alba, S. viminalis, S. triandra, S. cinerea, S. x multinervis et un hybride de S. atrocinerea.
5. Boisement pionnier périphérique à Betula pendula, B. pubescens, Salix spp.
Plus récemment, Pyrola minor et Epipactis helleborine ont été notés dans cette boulaie.
En outre, quelques fragments de pelouses ouvertes sur cendrées se maintiennent très localement entre la lisière du bois et le chemin de halage. Elles hébergent encore des plantes intéressantes comme Nardurus maritimus, Aira caryophyllea, Potentilla argentea, Cynoglossum officinale, ...