Les espèces présentes il y a plusieurs siècles sont toujours les mêmes aujourd'hui. La futaie est constituée de chêne pédonculé, accompagné de charme, d'érable sycomore, de merisier, de frêne, de bouleau, d'orme, de sorbier, toutes espèces qui rencontrent des conditions de croissance très favorables sur des sols particulièrement riches. Ces feuillus, présents sur les deux tiers de la forêt, sont âgés d'environ 90 ans, le Bois ayant, comme Mormal, beaucoup souffert pendant la Première Guerre mondiale (vastes coupes à blanc).
Le tiers restant est une futaie résineuse constituée essentiellement d'épicéa de Sitka. Ces résineux ont été plantés à partir de l'hiver 1967 pour reboiser les parcelles dévastées par la tornade, qui avait alors touché tous les environs.
Ces résineux arrivent à maturité au début des années 2000 et sont alors progressivement remplacés par des feuillus.
Le Bois-l'Évêque abrite une faune diverse et riche : parmi les grands herbivores, chevreuils et sangliers.
Au xe siècle, une forêt située sur les bords de la rivière Sambre fut donnée à l'évêque de Cambrai, Rothard.
Puis au xie siècle, Gérard Ier, évêque de Cambrai, fit don à l'abbaye Saint-André du Cateau des terres appartenant au village d'Ors dont faisait partie le Bois-l'Évêque. Le Bois-l'Évêque s'appelait alors le "Grand Bois-l'Évêque".
L'État entra en possession du Bois-l'Évêque à la Révolution. Il en est toujours propriétaire et en a confié la gestion à l'Office National des Forêts.
La forêt et Le Pommereuil furent très endommagés le 24 juin 1967 par une tornade de type F4 (échelle de Fujita) qui faisait 2 500 m de large, qui a fait 7 morts, 61 blessés, 600 maisons détruites et 130 millions de francs de dégâts2.
La forêt a abrité (jusqu'en 2002) le camp militaire d'Ors (ou camp de Bois-l'Évêque), et son dépôt de munitions dit « dépôt d'Ors »3.