Chantal Beltman war von 1999 bis 2009 als Elite-Radrennfahrerin aktiv. 2000 wurde sie Vize-Weltmeisterin im Straßenrennen. In den folgenden Jahren hatte sie Etappenerfolge bei der Women’s Challenge (2001), bei der Internationalen Thüringen-Rundfahrt der Frauen, der Tour de Feminin – Krásná Lípa. 2002 entschied sie den Prolog des Giro d’Italia Femminile für sich. Zwei Mal (2000 und 2003) gewann sie die Rotterdam Tour, 2007 das Open de Suède Vårgårda und 2008 das Liberty Classic sowie die Ronde van Drenthe. 2005 belegte sie bei den Straßenweltmeisterschaften im Straßenrennen Platz fünf und 2007 Platz zwei in der Gesamtwertung des Giro della Toscana. Bei den Olympischen Spielen 2000 in Sydney belegte sie im Straßenrennen den 37. Rang und unterstützte Leontien Zijlaard-van Moorsel bei ihrem Olympiasieg. Im Straßenrennen der Olympischen Spiele 2008 in Peking wurde sie Siebenundvierzigste.