Мелесовка расположена в 7 км северо-западнее районного центра — города Золотоноша на высохшей речке Иржавец и в 40 км от областного центра — города Черкассы.
Село Мелесовка входит в состав Новодмитриевского сельского совета.
В названии села сохранилась фамилия казака Мелес, который первым поселился здесь в первой половине XVIII века. Сначала осада имела два названия: Мелесов хутор (1748 год) — «К Мелясовому хутору на Ржавце ...» и Иржавский хутор (1763 год). Выдающимся человеком из рода Мелесов был Федор Мелес.
Долгое время Мелесовка была феодально зависима. Согласно описанию Киевского наместничества 70—80-х годов XVIII века село, насчитывала 85 жителей, принадлежало бунчукового товарищ Дмитрию Билуси (1787 год).
На рубеже XIX и XX веков село делилось на две части: Старая и Новая Мелесовка из 129 жителями.