Трудовая деятельность:
1981-1986 — стажер-исследователь, младший научный сотрудник лаборатории моделирующих человеко-машинных систем Центрального экономико-математического института Академии наук СССР;
1986-2006 — заведующий лабораторией, старший научный сотрудник Института экономики и прогнозирования научно-технического прогресса АН СССР (Институт народно-хозяйственного прогнозирования РАН);
2000-2006 — генеральный директор Центра макроэкономического анализа и краткосрочного прогнозирования, внештатный советник председателя правительства;
2006-2008 — замминистра экономического развития;
2008-2012 — директор Департамента экономики и финансов правительства;
2012-2013 — министр экономического развития;
2013 — помощник президента;
2018 — переназначен на пост помощника главы государства;
2020 — первый зампредседателя правительства.
В мае 2024 года президент России предложил кандидатуру Белоусова на пост министра обороны.