Научные интересы Бельмера С.В. касаются, в первую очередь, заболеваний органов пищеварения у детей, но также и других разделов педиатрии. Неоднократно выступал на конференциях как в России, так и зарубежом. В 2002 г в числе других соавторов Бельмер С.В. получил премию "Здоровое детство" Международного фонда "Поколение". Дважды лауреат РГМУ на лучшую научно-исследовательскую работу. Бельмер С.В. 19 февраля 2003 г избран действительным членом Российской академии медико-технических наук. Является ответственным секретарем секции детской гастроэнтерологии Российской гастроэнтерологической ассоциации. Является одним из активных организаторов научно-практических конференций "Актуальные проблемы абдоминальной патологии у детей" и Конгрессов детских гастроэнтерологов России.
Имеет более 100 научных публикаций, является автором учебных пособий и соавтором монографии "Гастроэнтерология детского возраста" (М., 2004), рекомендованной учебно-методической комиссией МЗ РФ в качестве учебного пособия для системы последипломного образования.