Что является антонимом к понятию «беллетристика»?
Говоря кратко - это нехудожественная литература или нон-фикшн (non-fiction).
В русском языке прижился термин non-fiction ( нон-фикшн). Вы вполне можете им пользоваться.
Беллетристика в современном русском языке, в первую очередь, означает массовую лёгкую литературу в противоположность высокой. Насколько я понимаю, то, что вы назвали беллетристикой, обычно называют художественной литературой (художественная литература). Соответственно, антоним к ней — нехудожественная литература.