C'est l'une des belles surprises du sud de la Haute-Saône : une vallée verte traversée par l'Ognon, bordée de collines boisées, de champs et de forêts. Cette jolie vallée du Parc Naturel Régional des Ballons des Vosges est séparée de la vallée du Doubs par les Monts de Chailluz.
Elle compte de nombreux villages typiques : Pesmes, site classé, avec ses maisons Renaissance et ses hôtels particuliers ; Marnay, avec ses anciennes fermes, ses maisons vigneronnes et sa charmante église ; Montbozon, village fleuri aux belles maisons des XVIe, XVIIe et XVIIIe siècles… Les villages de la vallée rivalisent de charme avec leurs clochers d'églises décorés de mosaïques, et leurs maisons aux toits pentus, couleur ocre rouge. On peut y admirer aussi les traditionnelles maisons franc-comtoises, et de nombreuses fontaines et lavoirs.
Le milieu humide de la vallée favorise une faune nombreuse, oiseaux migrateurs et autres espèces qui profitent de cet environnement naturel pour la reproduction. Côté flore, une abondance de végétaux tout au long de la rivière, roseaux, joncs, aulnaies très réputées dans la vallée, renoncules et roselières… invitent à la balade tranquille en profitant de paysages variés et paisibles. La vallée est classée en ZNIEFF, Zone Naturelle d'Intérêt Écologique Faunistique et Floristique, ensemble naturel riche et peu modifié, au potentiel biologique important.
Au Saut de l'Ognon, barrage construit sur une gorge étroite, on pratique le canoë, ainsi qu'à la base nautique de Villersexel, où l'on ne manquera pas de visiter le château de Grammont, Monument Historique du XIXe siècle.
À l'automne, le Rallye automobile de la Vallée de l'Ognon rassemble les amateurs de course auto sur un parcours d'environ 115 kilomètres.
