Родился 5 августа 1934 года в Ташкенте.
В 1957 году окончил МВТУ им. Н. Э. Баумана.Работал в Красноярском педагогическом институте (ныне Красноярский государственный педагогический университет имени В. П. Астафьева, затем — заместителем начальника статистического управления Красноярского края.
В 1958—1965 годах Голосов работал на Норильском горно-металлургическом, Сорском молибденовом комбинатах, Красноярском алюминиевом заводе, занимался проблемами математического моделирования производственных процессов.
С 1965 года работал в Москве в ЦСУ СССР.
В 1967 году получил научную степень кандидата технических наук.
В 1971—1977 годах являлся директором Всесоюзного проектно-технологического института по методологии и механизации бухгалтерского учета. Под руководством О. В. Голосова была разработана и внедрена индустриальная система проектирования систем обработки учетной информации, основанной на типизации первичной и отчетной документации и унификации технологических процедур.
В 1977—1986 годах работал в ВНИИ документоведения и архивного дела Главархива СССР.
В 1985 году защитил докторскую диссертацию.
С 1986 года — профессор Московского финансового института (МФИ, ныне Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации), с 1988 года — проректор, заведующий кафедрой «Автоматизированная обработка экономической информации» этого вуза. Один из создателей и руководителей УМО в МФИ, Голосов продолжил деятельность научной школы В. С. Рожнова и В. Б. Либермана в области автоматизации обработки учетной информации. Под его руководством создана монография «Общесистемные основы аудита» — первая работа в отечественной и зарубежной литературе по системной теории аудита, основанной на использовании теоретико-множественного категорийного подхода и нечетких логик.
В настоящее время О. В. Голосов — главный учёный секретарь Финансового университета при Правительстве РФ. Является Почётным профессором Финансового университета.Профессор Голосов выступал научным консультантом по 24 успешно защищенным докторским диссертациям, около 40 его учеников стали кандидатами наук.
На протяжении почти семнадцати лет он работал в ВАК РФ.Сын Алексей (род. 1955) — предприниматель, кандидат технических наук.