Анатолий Белый окончил Высшее театральное училище имени М. С. Щепкина в 1995 году (мастерская Николая Афонина). С 1998 года – актер Театра имени К. С. Станиславского, где был занят в спектаклях «Укрощение строптивой» и «Двенадцатая ночь». С 2003 года – актер Московского Художественного театра имени А. П. Чехова. Играл в спектаклях «Белая гвардия», «Король Лир», «Примадонны», «Человек-подушка», «Изображая жертву», «Терроризм», «Чайка».
Анатолий Белый известен работами в кино, среди которых роли в фильмах «Вкус убийства», «Мама», «Москва», «Тихие омуты», «Обыкновенные дни», «Каменская-3», «Умножающий печаль», «Наваждение», «Волкодав», «Садовое кольцо» и многих других.
В 2003 году за роль в спектакле «Пленные духи» Центра драматургии и режиссуры Анатолий Белый получил премию «Чайка» в номинации «Маска Зорро». В 2007 году он был удостоен премии «Чайка» за спектакль МХТ «Человек-подушка», а также премии Благотворительного фонда Олега Табакова. Заслуженный артист России (2006).
В 2016 году Анатолий Белый организовал просветительский проект «Кинопоэзия». В 2019 году вышел цикл поэтических мини-фильмов «Четыре свидания» с участием артиста.