Natàlia Nikolàievna Meliókhina (en rus: Наталья Николаевна Мелёхина) (Txeliàbinsk, 5 d'abril de 1962) va ser una ciclista soviètica. Es va proclamar campiona del món en Contrarellotge per equips el 1989. L'any següent va aconseguir la medalla de bronze.