Uczył się grać na perkusji, potem wybrał gitarę. W latach 1977-1979 występował w zespole Franka Zappy. W 1981 r. rozpoczął współpracę z King Crimson jako współlider i autor tekstów.

Nagrywa solo od roku 1982. Współpracował m.in. z Talking Heads i Tori Amos. W Polsce kilkakrotnie grał z King Crimson, ostatni występ – 16 czerwca 2003 w Sali Kongresowej w Warszawie.

Oltre ai King Crimson, ha fatto anche parte dei Bears e dei Tom Tom Club.

Inoltre, Belew è ben noto per le sue molteplici collaborazioni, specialmente come chitarrista, in diversi dischi di altri artisti. Nel 1977 ha suonato con Frank Zappa un pezzo incluso nel film/concerto Baby Snakes del 1979, successivamente al quale, suono con i talking heads. Ha collaborato anche con David Bowie nell'album Lodger e nel suo Sound + Vision tour, alla fine degli anni ottanta, come direttore musicale, chitarrista e corista, e con Laurie Anderson, a metà degli anni ottanta, nel concerto Home of the brave. Con i Nine Inch Nails ha registrato due album, The Downward Spiral e The Fragile; con i Crash Test Dummies ha suonato, nel 1993, una chitarra/synth nella canzone God shuffled his feet; con Tori Amos ha suonato, nel 2001, nell'album Strange little girls; con i Porcupine Tree ha suonato la chitarra, nel 2005, nell'album Deadwing.