La forêt domaniale du Rapois est entièrement inscrite dans le site Natura 2000 BE32014 - Vallée de la Haine en amont de Mons. A ce titre, les habitats ont été identifiés et cartographiés précisément selon la typologie Waleunis sur base de relevés floristiques réalisés en 2005-2007 (P. Dupriez – DEMNA). Les trois habitats dominants de la couverture forestière sont:
- la hêtraie neutrophiles atlantique dominé par Fagus sylvatica dans la strate arborée, en mélange avec Quercus robur, Fraxinus excelsior, Acer pseudoplatanus, Acer campestre, Carpinus betulus, Sambucus nigra, et avec dans le sous-bois Hyacinthoides non-scripta, Carex sylvatica, Lamium galeobdolon, Anemone nemorosa, Polygonatum multiflorum, Geum urbanum, Lonicera periclymenum, Galium aparine, Urtica dioica, Heracleum sphondylium, Paris quadrifolia, ...
- la chênaie-frênaie atlantique neutrophile de substitution de la hêtraie, caractérisée par une flore similaire à la précédente
- la chênaie-frênaie atlantique neutrophile sur sols hydromorphe à Quercus robur, Acer pseudoplatanus, Fraxinus excelsior, Prunus padus, Primula elatior, Ajuga reptans, Circaea lutetiana, etc.
D'autres habitats forestiers sont présents plus ponctuellement et sur des surfaces limitées. C'est le cas notamment de l'aulnaie marécageuse sur substrat eutrophe à Alnus glutinosa, Salix cinerea, Lythrum salicaria, Deschampsia cespitosa, Iris pseudacorus, Angelica sylvestris, Urtica dioica, ...
Localisé dans le coin sud du bois, l'ancien terril de Beaulieu, aussi appelé terril du Rapois, est repris dans ce même site Natura 2000. Aplani au cours des années 1990, la plateforme s'étale sur environ 8 hectares de terrains nus à l'issue des travaux de terrassement, qui ont épargné le petit étang (45 ares) au pied du talus nord. Des observations réalisées en 2005-2006 (P. Dupriez et T. Paternoster – DEMNA), à une époque où la colonisation végétale était encore limitée, font état de la présence de plusieurs habitats:
- sur le terril lui-même: des végétations rudérales sur sols secs, composées de Teucrium scorodonia, Oenothera biennis, Reseda lutea, Senecio inaequidens, S. viscosus, Sagina apetala, Cynodon dactylon (assez rare dans la région), Calamagrostis epigejos, Dipsacus fullonum, Agrostis sp., Echium vulgare, Matricaria recutita, Hypericum perforatum, etc.; des fourrés pionniers à Rubus sp., Crataegus monogyna, Betula pendula, Acer campestre, Rosa canina, Buddleja davidii, Corylus avellana, ...; des boulaies de colonisation; des plantations d'Alnus incana, A. glutinosa, Betula pubescens, Amelanchier lamarckii, Robinia pseudoacacia, ...
- dans l'étang au pied du talus nord (eaux légèrement alcalines): des végétations enracinées submergées des eaux eutrophes et des typhaies, avec entre autres Typha latifolia, Veronica anagallis-aquatica, Rorippa amphibia, Lythrum salicaria, Lysimachia nummularia, Lycopus europaeus, Mentha aquatica, Lysimachia vulgaris, Callitriche obtusangula, ... L'occurrence de Juncus bulbosus sur une longue pente douce orientée au sud est remarquable. Cette espèce est habituellement inféodée aux étangs plus pauvres de type mésotrophe ou oligotrophe. L'hépatique aquatique en régression Riccia fluitans y a été notée en 2013.
- en bordure de l'étang: une aulnaie marécageuse sur substrat méso- à eutrophe, en rive sud et est; une chênaie-frênaie atlantique neutrophile sur sol hydromorphe et des saussaies marécageuses au nord.
- au pied du versant sud du terril, une roselière sèche à Phragmites australis s'étendant sur environ 10 ares.
L'intérêt faunistique du bois domanial repose sur des observations courantes très partielles, relatives surtout à l'avifaune et dans une moindre mesure aux mammifères, amphibiens et papillons diurnes. La nidification d'espèces d'oiseaux d'intérêt communautaire, comme le pic mar (Dendrocopos medius), le pic noir (Dryocopus martius) et la bondrée apivore (Pernis apivorus) a justifié l'intégration du site dans le réseau Natura 2000.
D'après T. Paternoster (2006 - avis DEMNA), le terril présente un intérêt biologique moindre: notamment pour les hyménoptères terricoles pour lesquels les schistes grossiers assez uniformes semblent peu attractifs. Néanmoins, on peut noter la présence du criquet à ailes bleues (Oedipoda caerulescens) ainsi qu'une population importante de papillons diurnes.
Par contre, l'étang situé au pied du terril, aux eaux légèrement alcalines chimiquement de bonne qualité, est intéressant du point de vue faunistique. La quiétude est parfaite avec d'un côté le terril et de l'autre la partie boisée et fraîche. Fin de l'été 2006, pas moins de 11 espèces d'odonates y ont été observées dont la libellule écarlate (Crocothemis erythraea) et le sympétrum noir (Sympetrum danae), cette dernière étant aussi indicatrice de milieux peu riches en matières nutritives. Le leste brun (Sympecma fusca), espèce protégée, y a été notée en 2012 lors d'inventaires menés dans le cadre du projet Interreg Terrils. Cette mare accueille aussi de belles populations de batraciens ainsi que la nidification régulière du grèbe castagneux (Tachybaptus ruficollis).