Im Bereich des ehemaligen Staatssteinbruchs Merkholtz bzw. in dessen unmittelbarer Umgebung befinden sich 7 verschiedene Habitattypen. Das ist etwa die Hälfte der in der gesamten Natura 2000 Zone „Vallées de la Sûre, de la Wiltz, de la Clerve et de la Lellgerbaach“ (LU0001006) vorkommenden schutzwürdigen Lebensräume. Allein an dieser Zahl kann man bereits die Bedeutung dieses Ortes für den nationalen und europäischen Naturschutz erahnen.

Habitattypen im Bereich des ehemaligen Staatssteinbruchs Merkholtz:

• 3260 – Fließgewässer mit flutender Wasservegetation
• 6430 – Feuchte Hochstaudenfluren
• 8150 – Silikatschutthalden
• 8220 – Silikatfelsen mit Felsspaltenvegetation
• 9130 – Waldmeister-Buchenwälder
• 9180 – Schlucht- und Hangmischwälder
• 91E0 – Erlen- und Eschenauenwälder, Weichholz-Auenwälder

In den ehemaligen Steinbrüchen hat sich Felsspaltenvegetation (Offenland Habitat Code 8220) ausbilden können. Neben Flechten und Moosen, den klassischen Besiedlern silikathaltiger Felsen, haben sich in Merkholtz auch Pilze und höhere Pflanzen angesiedelt. Hierzu gehören Farne (Braunstieliger Streifenfarn, Gewöhnlicher Tüpfelfarn), Kräuter (Roter Fingerhut, Lanzett-Weidenröschen, Ruprechtskraut, Habichtskraut, Gelber Hohlzahn) und Gräser, wie z.B. das Zusammengedrückte Rispengras. Die Vegetation in den alten Steinbrüchen und auf Schutthalden (Code 8150) ist der vormaligen industriellen Nutzung zu verdanken.

Die Hänge der Täler von Wiltz, Himmelbach und Kirel sind überwiegend bewaldet. Oft handelt es sich um ehemalige Lohhecken, also durchgewachsene Eichenniederwälder, die nicht mehr bewirtschaftet werden. Wegen ihres relativ großen Anteils an heimischen Laubholzarten (Stiel- und Traubeneiche, Feld, Spitz- und Bergahorn, Gemeine Esche) werden sie als Waldbiotope geführt.

Im sumpfig-feuchten Bereich an der Fahrradbrücke über die Wiltz (Themeninsel 3) befindet sich ein Offenland Habitat der Kategorie 6430 – Feuchte Hochstaudensäume an Fließgewässern und Waldrändern. Dort finden sich dem Standort entsprechende Kräuter, wie das süßlich duftende Echte Mädesüß, die Sumpf-Kratzdistel, Gewöhnlicher Gilbweiderich oder Sumpf-Ziest. Außerdem kommen dort weitere bemerkenswerte Arten vor: Brennender Hahnenfuß, Schlangen-Knöterich, Kuckucks-Lichtnelke, Sumpf-Hornklee, Sumpf-Vergissmeinnicht, Braun-Segge oder das Weidenröschen. Einige der oben genannten Pflanzenarten wurden übrigens in Zeichnungen von Alan Johnston auf der Brücke „verewigt“.