В качестве тренера работал в магнитогорском «Металлурге» /1996-2003, 2008-2010/ и омском «Авангарде» /2003-2007/ и «Тракторе» /1989-1995, 2010-2014/.
Белоусов дважды выигрывал чемпионат России с «Металлургом» (1999, 2001) и один раз с «Авангардом» (2004), завоевывал серебро с «Авангардом» (2006) и «Трактором» (2013). В сезоне 2009/2010 команда прошла в первом раунде Кубка Гагарина «Трактор», но уступила в полуфинале восточной конференции будущему чемпиону «Ак Барсу», после чего руководство клуба расторгло контракт со специалистом.
В марте 2013 года Белоусов одержал сотую победу в плей-офф чемпионатов России в качестве тренера. А весной 2013 совершил невероятное — впервые за всю историю клуба вывел «Трактор» в финал чемпионата страны, где челябинская команда уступила московскому «Динамо» (2-4). Также он был помощником главного тренера сборной России Зинэтулы Билялетдинова во время Олимпийских игр-2014 в Сочи.
Знаменитый российский хоккейный тренер Валерий Белоусов скончался на 67-м году жизни, сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу ХК «Трактор». «„Трактор“ выражает соболезнования семье, близким и друзьям Валерия Константиновича», — говорится в сообщении в официальном твиттере «Трактора».
