Haltsosen vanhemmat olivat opettaja Aatu Haltsonen ja Matilda Anna Sohvi Pokkinen. Hän pääsi ylioppilaaksi vuonna 1923 ja valmistui filosofian kandidaatiksi 1937, lisensiaatiksi 1947 ja tohtoriksi 1948. Hän oli Suomalaisen Kirjallisuuden Seuran kirjastossa amanuenssina vuosina 1929–1951 ja kirjastonhoitajana 1941–1953, Helsingin yliopiston historiallis-kielitieteellisen laitoksen kirjastonhoitajana 1946–1952, Helsingin yliopiston kirjaston slaavilaisen osaston esimiehenä vuodesta 1952 ja Helsingin yliopiston suomalaisen ja slaavilaisen oppihistorian dosenttina vuosina 1962–1972. Haltsonen toimi myös venäjän kielen opettajana eri oppilaitoksissa. Haltsonen sai professorin arvon vuonna 1970.
Keski-Inkerin asuinrakennuksista. Suomalaisen Kirjallisuuden Seura, Helsinki 1933
Keski-Inkerin ulkorakennuksista. Inkerin liitto, Helsinki 1934
Verzeichnis über die literarische Tätigkeit Kaarle Krohns. Helsinki 1934
Luettelo suomalaisista kirjallisuudentutkimuksista vuosilta 1926-1933; laatineet S. Haltsonen, K. Lohikoski, V. Laurila. Suomalaisen Kirjallisuuden Seura, Helsinki 1936
Lasten kansanrunoudesta. Helsinki 1937
Puškin Suomen kirjallisuudessa: bibliografis - kirjallisuushistoriallinen katsaus. Valvoja-Aika 2/1937
Finnische linguistische und volkskundliche Bibliographie für die Jahre 1935-1936. Helsinki 1938
Hakemisto aikakauskirja "Suomen" V jakson sisällyksestä. Suomalaisen Kirjallisuuden Seura, Helsinki 1938
Kansantieteelliset käsikirjoitukset saapuneet Suom. Kirj. Seuran arkistoon ennen vuotta 1936; tekijät Sulo Haltsonen ja E. A. Tunkelo. Suomalaisen Kirjallisuuden Seura, Helsinki 1938
Luettelo suomalaisista kirjallisuudentutkimuksista vv. 1934-1937; tekijät Sulo Haltsonen, Eino Nivanka. Suomalaisen kirjallisuuden seura, Helsinki 1939
Puolalaisen teatterin syyskautta 1938. Suomalainen Suomi 1/1939
Suurteos suomalaisista kirjailijanimimerkeistä. Helsinki 1939
Viljo Tarkiaisen kirjallista tuotantoa. Suomalaisen Kirjallisuuden Seura, Helsinki 1939
Finnische linguistische und volkskundliche Bibliographie für die Jahre 1937-1938. Helsinki 1940
Suomen kieli opetuskielenä 1850- ja 1860-luvuilla. Helsinki 1940
Finnische linguistische und volkskundliche Bibliographie für die Jahre 1939-1944. Helsinki 1947
Theodor Schvindt: kansatieteilijä ja kotiseuduntutkija, väitöskirja. Tekijä, Helsinki 1947
Karjalainen kansantutkija - Theodor Schvindtin elämä. WSOY 1947
Finnische linguistische und volkskundliche Bibliographie für die Jahre 1945-1949. Helsinki 1950, 1952
Suomea koskevaa puolalaista kirjallisuutta / Polonika fińskie / Polonica finlandais; koonnut Sulo Haltsonen. Miscellanea bibliographica 6. Helsinki 1951
Sydänpäivä: juhlakirja Aarne Anttilan täyttäessä 60 vuotta 24.4.1952; toim. Rafael Koskimies ja Sulo Haltsonen.Kirjallisuudentutkijain seuran vuosikirja 12. Suomalaisen kirjallisuuden seura, Helsinki 1952
Luettelo suomalaisista kirjallisuudentutkimuksista 1901-1925 / Catalogue des études finlandaises littéraire en 1901-1925. Suomalaisen kirjallisuuden seura, Helsinki 1954
David Skogmanin kaunokirjallisista harrastuksista. Teoksessa Kirjallisuudentutkijain seuran vuosikirja 15, SKS, Helsinki 1956, s. 91-100.
Finnische linguistische und volkskundliche Bibliographie für die Jahre 1950-1954. Helsinki 1957
Runoretki Inkeriin v. 1853: lisätietoja D. E. D. Europaeuksen runonkeruun historiaan. Suomalaisen kirjallisuuden seura, Helsinki 1957
Juhlakirja Rafael Koskimiehen täyttäessä 60 vuotta 9. 2. 1958; toimituskunta Sulo Haltsonen ym. Kirjallisuudentutkijain seuran vuosikirja 16. Otava 1958
Finnische linguistische und volkskundliche Bibliographie für die Jahre 1955-1958. Helsinki 1959, 1961
Luettelo suomalaisista kirjallisuuden tutkimuksista 1938-1950 / Catalogue des études finlandaises littéraires en 1938-1950. Suomalaisen kirjallisuuden seura, Helsinki 1959
Suomalaista kaunokirjallisuutta vierailla kielillä: bibliograafinen opas / Livres finnois en traduction: romans nouvelles, poésies, drames: guide bibliographique. Tietolipas 24. Suomalaisen kirjallisuuden seura, Helsinki 1961, 2. täyd. laitos nimellä Kaunokirjallisuutemme käännöksiä: bibliografinen luettelo suomenkielisen kaunokirjallisuuden käännöksistä / Livres finnois en traduction: romans, nouvelles, poésies, pièces de théâtre: guide bibliographique. 1979
Finnische linguistische und volkskundliche Bibliographie für die Jahre 1959-1961. Helsinki 1962, 1963
Luettelo suomalaisista kirjallisuudentutkimuksesta 1951-1960 / Catalogue des études finlandaises littéraires en 1951-1960. Suomalaisen kirjallisuuden seura, Helsinki 1963
Aleksis Kivi 1860-1960: Bibliografinen opas Kiven maailmaan: tehty Aleksis Kiven seuran toimeksiannosta. Tietolipas 35. SKS, Helsinki 1964
Bibliographia votica / Luettelo vatjalaiskirjallisuudesta. Suomalais-Ugrilaisen Seuran Aikakauskirja = Journal de la Société finno-ougrienne 66, 7. Suomalais-ugrilainen seura, Helsinki 1965
Entistä Inkeriä: Inkerin suomalaisasutuksen vaiheita ja kulttuurihistorian piirteitä. Tietolipas 36. SKS, Helsinki 1965
Finnische linguistische und volkskundliche Bibliographie für die Jahre 1962-1964. Helsinki 1965
Uusinta suomalaista kirjallisuutta vierailla kielillä. Suomen kirjailijaliitto, Helsinki 1965
Eljas Raussi: Virolahden kansanelämää 1840-luvulla; toim. Sulo Haltsonen. Suomalaisen Kirjallisuuden Seuran toimituksia 280. Suomalaisen Kirjallisuuden Seura, Helsinki 1966
Finnische linguistische und volkskundliche Bibliographie für die Jahre 1965-1966. Helsinki 1967
Vanha Tuutari: tuntemattoman tekijän käsikirjoitus 19. vuosisadan alusta; julk. Sulo Haltsonen. SKS, Helsinki 1967
Ristiinan entisyyttä ja nykypäivää; toimituskunta Sulo Haltsonen ym. Helsingin Ristiinaseura, Helsinki 1973
Folklore & folklife research in Finland: Suomen perinnetieteellinen bibliografia / Ethnological bibliography 1935-1970 and 1975-1976; toim. Sulo Haltsonen ym. Suomalaisen kirjallisuuden seura, Helsinki 1980