Родился 4 февраля 1955 г. в Барнауле.
В 1977 г. окончил строительный факультет Алтайского политехнического института им. И. И. Ползунова (ныне вуз имеет статус государственного технического университета, АлтГТУ) по специальности "инженер-строитель".
Кандидат технических наук (тема диссертации - "Влияние различных факторов на устойчивость и надежность лессовых грунтов, уплотненных трамбовками повышенного веса"; 2005 г., АлтГТУ).
Работал мастером, прорабом, главным инженером в "Алтайпромстрое".
В 1987 г. перешел в строительный трест "Стройгаз". В 1998 г. был избран генеральным директором строительно-проектно-промышленного ОАО "Стройгаз". Возглавлял компанию до 2008 г.
Участвовал в строительстве и реконструкции завода агрегатов, коксохимического комбината в г. Заринске и др. алтайских предприятий. Принимал участие в работах по восстановлению разрушенного землетрясением в 1988 г. Ленинакана (ныне - г. Гюмри) в Армении.
Избирался депутатом Алтайского Совета народных депутатов IV созыва, Алтайского краевого Законодательного собрания V, VI, VII созывов (от партии "Единая Россия"). Полномочия исполнял на непостоянной основе до 2011 г.
C 2008 по 2021 г. - член Совета Федерации РФ, представитель от законодательного органа государственной власти Алтайского края.
Его избрание сенатором состоялось со второй попытки. В октябре 2008 г. кандидатуру Белоусова на рассмотрение краевого заксобрания внесла фракция "Единая Россия". Однако депутаты от ЛДПР, КПРФ и "Справедливой России" отказались поддерживать кандидата, выдвинутого на безальтернативной основе. Спустя месяц Белоусов был наделен полномочиями сенатора (за - 55 депутатов, против - восемь), которые были подтверждены верхней палатой российского парламента в декабре того же года. Впоследствии полномочия дважды продлевались (2011, 2016).
В 2009-2011 гг. он был заместителем председателя комиссии Совета Федерации по жилищной политике и жилищно-коммунальному хозяйству. В 2012-2014 гг. - заместитель председателя, а в 2014-2016 гг. - первый заместитель председателя комитета по аграрно-продовольственной политике и природопользованию. В ноябре 2016 г. вновь занял должность заместителя председателя комитета по аграрно-продовольственной политике и природопользованию.
В октябре 2021 г. на посту сенатора от Алтайского края Сергея Белоусова сменил Виктор Зобнев.
Был заместителем председателя постоянной комиссии по аграрной политике природным ресурсам и экологии Межпарламентской ассамблеи государств - участников СНГ, председателем комиссии по природопользованию, экологии и агропромышленной политике Межпарламентской ассамблеи ЕврАзЭС, членом комиссии по политическим вопросам и международному сотрудничеству Парламентской ассамблеи ОДКБ.
С 2014 г. - заместитель председателя комиссии Парламентского собрания Союза России и Белоруссии по вопросам экологии, природопользования и ликвидации последствий аварий.
Общая сумма декларированного дохода за 2016 г. составила 5 млн 822 тыс. руб., супруги - 14 млн 127 тыс. руб.
Общая сумма декларированного дохода за 2017 г. составила 5 млн 649 тыс. руб.
Общая сумма декларированного дохода за 2018 г. составила 5 млн 756 тыс. руб.
Общая сумма декларированного дохода за 2019 г. составила 6 млн 315 тыс. руб.
Общая сумма декларированного дохода за 2020 г. составила 6 млн 410 тыс. руб.
Награжден орденами Дружбы (2016), Почета (2021), Почетной грамотой правительства РФ (2019).
Имеет почетное звание "Заслуженный строитель Российской Федерации" (2008).