La Houille prend sa source en Wallonie, sur le plateau forestier de la Croix-Scaille. Une de ses sources est le ruisseau de Barbais débutant au pied de la tour du Millénaire. Nourrie par de nombreux affluents, la rivière est contrainte par quelques aménagements dans sa traversée de Gedinne, mais serpente ensuite dans un paysage rural typiquement ardennais, alternant boisements et prairies. Du village belge de Vencimont jusqu’à celui de Landrichamps, en France, la rivière traverse d’épais boisements préservant particulièrement son cours. Enfin, il perd son caractère sauvage sur sa partie aval, après 32 km d’écoulement naturels. La Houille est donc un cours d’eau belge devenant frontalier puis français avant de se jeter dans la Meuse à Givet.
La Hulle et son affluent le ruisseau de Stole marquent quant à eux la frontière franco-belge sur une douzaine de kilomètres. Dotés d’un fort niveau de naturalité, ces affluents forestiers de la Houille s’écoulent sur un terrain à forte pente avec très peu d’impact humain.
Les sites Natura 2000 et les ZNIEFF composant le bassin versant de la Houille traduisent une diversité floristique et faunistique remarquables et bien préservées, malgré certains impacts comme la présence de plantes invasives (balsamine de l’Himalaya), qui elle est pratiquement éradiquée en Belgique mais très présente en France.