Как все-таки правильно говорить: «в Беларуси» или «в Белоруссии»?

Единственно верное написание - Беларусь. И сколько бы адепты названия "Белоруссия" не делали отсылок к "нормам языка", и сколько бы не приводили в пример Дойчланды и Ингланды, все легко объясняется Законом Верховного Совета БССР, принятым еще в 1991-ом году, который гласит:
«Белорусскую Советскую Социалистическую Республику далее называть «Республика Беларусь», а в укороченных и составных названиях – «Беларусь». 
и, что более важно, небольшой припиской к нему:
«Установить, что эти названия транслитерируются на другие языки в соответствии с беларуским звучанием». 

Метод транслитерации подразумевает под собой передачу букв одной письменной системы (алфавита) буквами другой, что, в нашем случае, делает абсолютно невозможным трансформацию "беларуской" Беларуси в русскую "Белоруссию", учитывая то, что буквы двух языков АБСОЛЮТНО совпадают.

В заключение привожу выдержку из статьи Вадима Ростова:
"Главным в Законе о названии страны является пункт о ТРАНСЛИТЕРАЦИИ ее названия на другие языки мира (включая русский). Дело в том, что некоторые страны такого пункта не имеют и потому могут по-разному называться в разных языках: например, в русском нет никакой Норге, а есть Норвегия, вместо Данмарк – Дания, Суоми – Финляндия, Дойчланд – Германия, вместо Летува – Литва. Ни Финляндия, ни Германия, ни Летува не заявляли о том, что их самоназвания Суоми, Дойчланд и Летува транслитеруются на другие языки – и не просили другие страны их отныне называть именно так. А вот Беларусь именно это заявила в своем Законе. И точно так в свое время Персия попросила называть её Ираном, Цейлон – Шри-Ланкой, Берег Слоновой Кости – Кот д' Ивуаром, Бирма – Мьянмой, Северная Родезия – Замбией, Бенгалия – Бангладеш, Верхняя Вольта – Буркина Фасо. Именно под новыми названиями эти страны известны сегодня во всем мире, в том числе в РФ."