Le béluga est un grand prédateur qui se nourrit d'autres poissons, essentiellement des poissons marins (merlans, anchois, poissons-plats, gobies, fraies de poissons de fond) mais également de crustacés, mollusques, amphipodes... Le béluga vit en mer et remonte les rivières pour frayer, comme le font de nombreux esturgeons. C'est pourquoi, les esturgeons sont parfois assimilés à des poissons de mer, même si la plupart des scientifiques estiment toujours que ce sont des poissons fluviaux.
Pour la reproduction, ils remontent divers grands fleuves comme le Danube ou la Volga mais aussi des rivières de moindre importance.
La maturité sexuelle est tardive, 12 à 14 ans pour les mâles et de 16 à 18 ans pour les femelles. La femelle ne se reproduit que tous les 2 à 4 ans, au printemps ou à l'automne. Les poissons remontent les cours d'eau. La femelle pond ses œufs directement sur la pierre au fond de l'eau, leur nombre est impressionnant, entre 300 000 et 7 500 000 selon la taille de la femelle. Les œufs éclosent en un peu plus d'une semaine et les jeunes rejoignent rapidement la mer pour s'y développer (contrairement aux saumons par exemple qui restent plusieurs années en eau douce).
Des hybrides issus du croisement d'une femelle Huso huso avec un mâle Acipenser ruthenus ont pu être obtenus et élevés en étang avant d'être relâchés en milieu naturel. Ils présentent une croissance plus rapide et sont d'une taille plus grande que les A. ruthenus. Ils sont élevés en vue de l'obtention d'un caviar de grande qualité.