Андрей Белоусов родился 17 марта 1959 года в Москве.
В 1981 году окончил экономический факультет МГУ.
В 1981—1986 — стажер-исследователь, затем — младший научный сотрудник в Центральном экономико-математическом институте АН СССР (ЦЭМИ).
В 1986—1990 — младший научный сотрудник, научный сотрудник, старший научный сотрудник Института экономики и прогнозирования научно-технического прогресса АН СССР.
С января 1991 года — заведующий лабораторией Института народно-хозяйственного прогнозирования РАН.
С сентября 2000 года — директор Центра макроэкономического анализа и краткосрочного прогнозирования.
В феврале 2006 года назначен замминистра экономического развития и торговли.
С 11 января 2010 года — член правительственной комиссии по экономическому развитию и интеграции.
Член-корреспондент РАЕН. Член учёного совета Института народнохозяйственного прогнозирования РАН. Доктор экономических наук.
В 2007 году указом президента РФ Андрею Белоусову было присвоено почётное звание «Заслуженный экономист Российской Федерации». В 2009 году был награждён орденом Почёта.