Окончил Ленинградский Институт живописи, скульптуры и архитектуры имени Репина (1960). Работал, в значительной степени, с детской литературой, с 1971 г. был главным художником журнала «Костёр». В 1989 г. эмигрировал в США, работал арт-директором газеты «Новое русское слово».
Наиболее известной работой Беломлинского являются иллюстрации к российскому изданию сказки Джона Роналда Руэла Толкина «Хоббит» в переводе Н. Рахмановой (1976), знаменитые, в частности, портретным сходством Бильбо Бэггинса с актёром Евгением Леоновым. Кроме того, в разные годы Беломлинский иллюстрировал книги Марка Твена «Янки при дворе короля Артура», Джеральда Даррелла «Говорящий свёрток», «Дон Кихот» и др. Беломлинский также известен своими многочисленными шаржами.
