Виталий Фёдорович Белоусов родился 25 января 1921 году в деревне Панфилово ныне Антроповского района Костромской области в семье крестьянина. В детстве с родителями переехал в город Ленинград (ныне - Санкт-Петербург), окончил 9-ю Ленинградскую артиллерийскую спецшколу.

В 1937 году был призван в Красную Армию и направлен в Ленинградское артиллерийское училище, которое окончил в 1941 году, накануне войны.

Участник Великой Отечественной войны с июля 1941 года. В составе 664-го и 666-го артиллерийских полков 222-й стрелковой дивизии участвовал в боевых действиях на Западном, 2-м, 3-м и 1-м Белорусских фронтах.

Необходимо отметить, что в начале Великой отечественной войны артиллерия стрелковой дивизии состояла из двух полков, легкого и гаубично-артиллерийского. В каком из этих полков начинал службу Виталий Фёдорович неизвестно, но по итогам первых месяцев войны была проведена оптимизация дивизионной артиллерии, итогом которой стал возврат к однополковой схеме.

В августе 1941 года в составе стрелковой дивизии был оставлен лёгкий артиллерийский полк из двух артиллерийских дивизионов по две огневые батареи в каждом.    

Через полтора года войны, в начале 1943 года Виталий Фёдорович уже был в звании капитана и командира батареи. В марте того же года в ходе Ржевско-Вяземской наступательной операции войск Западного фронта капитан Белоусов, находясь в боевых порядках пехоты, умело корректировал огонь своих орудий, которые уничтожили несколько огневых точек противника, тем самым обеспечив наступление пехоты. Кроме того в ходе боя 8 марта он лично возглавил атаку взвода управления батареи на позицию противника в деревне Норытко, что позволило взять деревню без потерь, как со стороны взвода управления, так и со стороны нашей пехоты.

Приказом командующего артиллерией 33-й армии №0127 от 14 апреля 1943 года Виталий Фёдорович был награждён первым боевым орденом – Отечественной войны 2-й степени.

В сентябре 1943 года в ходе Смоленской операции капитан Белоусов отличился вновь, за что был приставлен к награждению орденом Красная Звезда, подписанный командиром 666-го артиллерийского полка подполковником Козыревым.

Представление было удовлетворено и приказом командира 222-й стрелковой дивизии №051/н от 5 октября 1943 года капитан Виталий Фёдорович Белоусов был награждён орденом Красной Звезды.

Через месяц, здесь же под Смоленском Виталий Фёдорович получил своё первое боевое ранение, 15 ноября 1943 года он был контужен. Насколько сильна была контузия и пришлось ли Белоусову лечиться в госпитале, или в медсанбате, неизвестно. Но к началу 1945 года капитан Белоусов был назначен командиром 2-го дивизиона своего артиллерийского полка. Исходя из вышесказанного и с учётом боевого пути 222-го стрелковой дивизии, можно сделать вывод о том, что Виталий Фёдорович принимал участие в освобождении Белоруссии, Прибалтики и Польши. Отличился капитан  Белоусов в Висло-Одерской  операции. 

Приказом командующего артиллерией 33-й армии №06/н от 8 февраля 1945 г. капитан Белоусов был награждён орденом Александра Невского.

Но бои продолжались, и впереди был Берлин. Именно в боях с 16 по 27 апреля 1945 года уже майор Белоусов умело руководил артиллеристами своего дивизиона, которые, следуя в боевых порядках пехоты, прямой наводкой уничтожали огневые точки противника, чем способствовали успешному продвижению пехоты. 28 апреля при расстановке артиллерийских орудий на прямую наводку храбрый командир получил тяжёлое ранение в живот, от которого 30 апреля скончался в госпитале.

За умелое руководство личным составом артиллерийского дивизиона, которые способствовали успешным наступательным действиям наших войск, командир 666-го артиллерийского полка представил майора Белоусова к присвоению звания Герой Советского Союза. Представление было подписано вышестоящими начальниками и Указом Президиума Верховного Совета СССР от 31 мая 1945 гоа за образцовое выполнение заданий командования и проявленные мужество и героизм в боях с немецко-фашистскими захватчиками майору Виталию Фёдоровичу Белоусову присвоено звание Героя Советского Союза посмертно.

В 1971 году прах Героя Советского Союза Виталия Фёдоровича Белоусова перевезли в город Ленинград и захоронили с воинскими почестями на Красненьком кладбище.

Решением Исполкома Ленгорсовета от 15 мая 1965 года улице, носившей ранее название улица Соловьева (в районе Нарвской заставы), было присвоено имя Героя Советского Союза Виталия Фёдоровича Белоусова. Носит его имя и одна из улиц поселка Антропово Костромской области.