Aleksandra Beļcova entre à l’école d’art Konstantin-Savitsky de Penza en 1912 et y rencontre en 1915 des étudiant·e·s letton·e·s, notamment de jeunes peintres réfugié·e·s venu·e·s de Riga. Une fois son diplôme obtenu en 1917, elle s’installe à Saint-Pétersbourg. Elle s’inscrit l’année suivante aux Ateliers publics d’art libre, où elle suit l’enseignement de Nathan Altman (1889-1970). En 1919, encouragée par son futur époux, le jeune peintre letton Romans Suta (1896-1944), elle déménage à Riga. Elle y retrouve ses ancien·ne·s camarades d’école et rejoint le groupe des artistes de Riga, auquel elle est liée par un intérêt commun pour l’art moderne français. Ses œuvres du début des années 1920 montrent de ce fait des éléments stylistiques issus du cubisme.
A. Beļcova et R. Suta séjournent à Berlin en 1922, puis à Paris au printemps 1923. Ils se rendent une seconde fois en France en 1925, où ils participent tous deux à l’Exposition internationale des arts décoratifs et industriels modernes, à Paris, en y présentant des peintures sur porcelaine. Leurs assiettes, vases et services à thé de l’atelier Baltars sont très appréciés et leur valent deux médailles d’or et une médaille de bronze. L’atelier Baltars, fondé en 1924, poursuit son activité jusqu’en 1929. Pour sa peinture sur porcelaine, A. Beļcova choisit souvent des motifs empruntés à divers folklores et réalise également des images abstraites géométriques. Dans de nombreux cas, ces peintures contiennent des éléments décoratifs issus de l’Art déco.

Au cours de la seconde moitié des années 1920, elle se rend régulièrement dans le sud de la France, où elle passe beaucoup de temps en maison de santé. Les œuvres créées durant cette période – elle peint la vue de sa véranda, des portraits des patient·e·s de la clinique et des habitant·e·s des environs, ainsi que des autoportraits – possèdent déjà les caractéristiques stylistiques de la Nouvelle Objectivité et du néoréalisme. C’est notamment le cas du tableau Vence (1929-1930) et de l’aquarelle Anna (1928), aujourd’hui tous deux conservés au musée Romans-Suta-et-Aleksandra-Beļcova, une succursale du musée national installée dans l’appartement où vivait le couple à Riga.
Dans les années 1930, A. Beļcova trouve enfin la formule qui définira son style artistique en se concentrant sur le portrait et les représentations du quotidien. Les œuvres qui s’ensuivent sont baignées d’une atmosphère intime, poétique, au plus proche de la réalité.
Lorsque la Seconde Guerre mondiale touche la Lettonie en 1941, les ami·e·s d’A. Beļcova sont confiné·e·s dans le ghetto à Riga. L’artiste s’y rend pour leur apporter de la nourriture et n’oubliera jamais les conditions de vie atroces qu’elle y découvre. Certains dessins de sa série des ghettos sont une expression subjective de ce qu’elle y voit, tandis que d’autres ont une valeur documentaire inestimable pour ce qui concerne la tragédie vécue par la communauté juive de Riga.

À l’issue de la guerre en 1945, A. Beļcova devient membre de l’Union des artistes du peuple de l’URSS en Lettonie. Elle reste active et participe à des expositions et manifestations artistiques jusqu’à la fin de sa vie.
Le musée national des Arts de Lettonie, à Riga, lui consacre deux expositions individuelles en 1962 et en 1972. Ses œuvres figurent dans de nombreux musées en Lettonie et sont présentées au sein de la collection permanente du musée national des Arts de Lettonie. Le plus important ensemble d’œuvres d’A. Beļcova ainsi que ses archives personnelles sont conservés au musée Romans-Suta-et-Aleksandra-Beļcova.