Верно: города Бельцы. Географическое название, выступающее в функции приложения, обычно не склоняется, если внешняя форма названия соответствует форме мн. числа.
Здесь нужно обратить внимание на склоняемость или несклоняемость названия. Если название в русском языке не склоняется, то согласование в роде определяется родовым словом (город, село, деревня...). Если название на -О склоняется, то род - средний.
Здесь больше подходит вопрос "каким?".
Да, склонение обязательно, но возможны варианты: Р., В. – Билеца и Бильца, Д. – Билецу и Бильцу, Т. – Билецем и Бильцем, П. – о Билеце и о Бильце.