Согласно монографии Н. Ф. Емельянова, село было основано в 1782 году. Документы переписи 1926 года указывают на ещё более раннюю дату возникновения деревни Мельникова на реке Мундрове — 1616 год.
К этому времени на Мундрове работали мельницы, к которым со всей округи крестьяне подводами везли зерно. Рядом с мельницами стояло ещё 5-6 изб.
И до революции, и после неё в окрестностях Мельникова можно было встретить «киреевских волков» — каторжан, находившихся в бегах.
Во времена Гражданской войны и в годы сталинских репрессий побережье Мундровы у мельниц, кедровник, Богородский лес, тайга между Богородским и Нахаловкой стали ещё более опасными местами для одинокого путника: появилась новая категория преступников или как их называли в те времена, «бандитов», из числа участников крестьянских бунтов, бежавших от советской власти. Голодные, потерявшие всякую надежду на старый, привычный уклад жизни, они вершили свой суд над правым и виноватым.
В первые годы советской власти в Мельниково было построено 62 двора, в которых проживало 308 человек. Большинство женского населения в 1930-х годах работало на сушзаводе, построенном в 1932 году и специализировавшемся на изготовлении «сухата» (брикетов из сушёного картофеля), который шёл в северные районы, военнослужащим, заключённым.
20 января 1936 года был учреждён Шегарский район с центром в селе Богородском, в 1937 году переименованном в Шегарское (ныне известно под именем Старая Шегарка и находится в 6 км от Мельникова). В 1938 году в связи с постоянными весенними разливами Оби, Шегарский райисполком инициировал перенос райцентра в Мельниково, однако фактически райцентр был перенесён в 1941 году[4][5][6].
Со временем сушзавод реорганизовался в пищекомбинат, который начал выпускать крахмал, кисель, газированную воду, маринованные огурцы и грибы, варенье, колбасу, мясные консервы и прочие продукты питания.
В 1990-е годы пищекомбинат был практически полностью уничтожен[кем?].
Гордость района — Герои Социалистического Труда. В 1947 году земледельцы звена Николая Петровича Волынкина из колхоза «Молот» (село Гусево) получили 33,2 центнера ржи и 30,9 центнера пшеницы с гектара. Немного меньше зерна получило звено Владимира Александровича Грязева. Указом Президиума Верховного Совета СССР от 31 марта 1948 года оба удостоены высоких званий Героев Социалистического Труда. Спустя двадцать лет такую же высокую награду получил бригадир тракторной бригады колхоза имени 50-летия Великого Октября (село Баткат) Н. И. Малков. Полным кавалером Ордена Славы вернулся с Великой Отечественной войны Михаил Андреевич Плют.
В с. Мельниково расположены следующие объекты социальной инфраструктуры:
2 дошкольных учреждения (введены в 2004 и 2008 годах соответственно);
2 средних общеобразовательных школы;
Промышленно-коммерческий техникум;
Центр детского творчества;
Детская школа искусств;
Детско-юношеская спортивная школа;
Центральная районная библиотека;
Центральная районная больница;
Центральная аптека.
Транспорт
От Томска до Мельниково можно добраться на автобусе маршрута № 509 (№ 309 с 2019 года). Время в пути — 1 час 40 минут. Обслуживает ЗАО «Шегарское АТП» на автобусах семейства ПАЗ-3205.
