Het Walenbos, een loofbos dat niet veel ouder is dan 1900, is één van de grootste aaneengesloten bosgebieden van Vlaams-Brabant.

Het Walenbos wordt begrensd door de Mottebeek of Brede Motte (in het noorden), de baan Lubbeek-Houwaart (in het westen), de Motbroekstraat (in het zuiden) en het woongebied van Tielt (in het oosten). Het beschermde gebied bevindt zich tussen de ruggen van de Formatie van Diest bestaande uit de Houwaartseberg in het noorden en het complex Roeselberg-Alsberg in het zuiden.

Het Walenbos is grotendeels een broekbos, gelegen in een gebied dat op het einde van de 18de eeuw nog grotendeels uit beemden bestond. Op de kabinetskaart van de Ferraris (1770-1778) bestaat het “Walem Bosch” immers uit versnipperde bospercelen omgeven door beemden langs de Mottebeek. De bebossing met talrijke populierenaanplantingen en de drainage gebeurden in de 19de eeuw. Het is een waterrijk gebied met talrijke bronnen, beekjes en grachten met een bijzonder rijke fauna en flora. Naar het zuiden gaat het broekbos over in een hellingbos op de noordelijke flank van de Roesel-en Alsberg, waar een hoogteverschil van meer dan 50 meter zich manifesteert, tot op bijna 80 meter boven de zeespiegel. Talrijke diepe holle wegen dalen er af naar de vroegere beemden. Op bepaalde plaatsen komt hier zandsteen gevormd tijdens de Formatie van Diest aan de oppervlakte. De heuvelrug van Roeselberg tot Alsberg, waarvan de noordhelling grotendeels door zandlemige sedimenten bedekt is, vormt tevens de scheiding tussen de valleien van de Brede Motte en de Winge.

De vegetatietypes binnen het Walenbos zijn een mesotroof elzenbroek, een oligotroof elzenbroek, enkele fragmenten elzen-essenbos, gemengd eikenbos met milde humus en het eiken-berkenbos. Van uitzonderlijk belang zijn de (half)natuurlijke graslanden die aan de rand, op de hellingen van de Roesel- en Alsberg en verspreid in het bos voorkomen, met name riet- en grote zeggevegetatie, enkele heidepercelen en hooiland met pijpenstrootje. Naar het noordoosten toe, in de richting van Tielt, krijgt de beplanting met exoten als Canadapopulier (Populus canadensis (x)) de bovenhand. Enkele percelen in het zuiden bestaan uit gemengd bos. In het oosten verwijst het toponiem Dolaag naar het aanwezige uitgeveende gebied.

Op de plaatsen waar het substraat van de Formatie van Diest dagzoomt worden struikheidevariaties aangetroffen, in min of meerdere mate verdrongen door opslag type eiken-berkenbos. Het grootste deel van het bos ligt op de quartaire alluviale afzettingen op de dalbodem van de Motte. Volgens de bodemkaarten gaat het om matig tot sterk gleyige kleigronden (bodemtypes Edb, Eep en Efp). Een aantal vrij uitgestrekte percelen, voornamelijk in het zuidwesten van het gebied, bestaan uit gronden op venig materiaal (bodemtype V).

De bescherming als landschap betreft het oostelijke deel van het Walenbos, een loofbos dat niet veel ouder is dan 1900.
Het is één van de grootste aaneengesloten bosgebieden van Vlaams-Brabant.
Het westelijke deel van het bos (Walenbos en omgeving: fase 1) was reeds beschermd als landschap bij Koninklijk besluit van 27 mei 1977, maar de bescherming van dat deel werd op 8 november 1984 vernietigd door de Raad van State.

In het beschermingsdossier worden de wetenschappelijke en esthetische waarden als volgt gemotiveerd:

• wetenschappelijke waarde: het Walenbos bestaat uit een mozaïek van bos- en moerasvegetatietypen, waarvan de rijkdom niet alleen een gevolg is van de talrijke bronnen, het reliëf, de grote afwisseling in bodems en drainagetoestand, maar ook van de geobotanische grenssituatie, namelijk de vermenging van plantensoorten uit het Kempische en het Brabantse plantendistrict.
• esthetische waarde: de grote afwisseling aan vegetatietypen, de hellingen van de Roeselberg en Alsberg met ontsluitingen van de Formatie van Diest en spectaculaire uitzichtpunten, maken dat het gebied een hoge belevingswaarde heeft.