В 1994 году закончил Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, Кафедра вирусологии биологического факультета.
В 1999 году - Национальный аграрный университет, фитопатология.
Киевский национальний университет имени Тараса Шевченко, 1997г., Аспирантура кафедры вирусологии биологического факультета.
Доктор биологических наук. Профессор кафедры экобиотехнологии и биоразнообразия. Академик НААН Украины.
Женат, трое детей.
С 2001 по 2003 гг. - Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины - заведующий кафедрой экобиотехнологии и биоразнообразия.
С 2001 по 2005 гг. - Всеукраинская молодежная общественная организация «Союз молодых аграриев Украины» - председатель.
2002 г. - Украинский Национальный комитет молодежных организаций Украины - член совета, Госкомсемьямолодежи Украины - член экспертной комиссии.
2001 - 2003 гг. - Всемирный консорциум вузов и научных аграрных учреждений (GCHERA) - директор секретариата.
С апреля 2003 по апрель 2004 гг. - Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины - декан факультета защиты растений и биотехнологий.
04. 2004 г.- Минприроды - начальник управления безопасности химических веществ; Государственная химическая комиссия Украины - председатель.
С 2004 по 2007 гг. - Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины - основатель, директор учебно - научного института охраны природы и биотехнологий.
С 2005 г. - Всеукраинская молодежная общественная организация «Союз молодых аграриев Украины» - почетный председатель.
С 2007 по 2010 гг. - Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины - проректор по научной и инновационной деятельности.
С 2007 по 2014 гг. - Национальная академия аграрных наук Украины - член - корреспондент.
С февраля 2011 года до конца 2012 года занимал должность директора Учебно-научного института растениеводства, экологии и биотехнологий Национального университета биоресурсов и природопользования Украины.
С апреля 2013 года занимает должность проректора по научной, инновационной и международной деятельности НАУ Украины. Также в 2013 году Максим Мельничук избран академиком Национальной академии аграрных наук Украины.
С августа 2014 года - Национальная академия аграрных наук Украины - вице - президент.
26 января 2011 года написал заявление по собственному желанию на увольнение с Минагрополитики Украины.
Член Аграрной партии Украины. По состоянию на 2015 год является председателем Киевской городской организации Аграрной партии.
На местных выборах 2015 года Мельничук баллотировался в мэры столицы от Аграрной партии Украины.
3 февраля 2016 года назначен главой Киевской областной государственной администрации. 10 сентября 2016 года президент Петр Порошенко уволил главу Киевской ОГА Максима Мельничука. 9 сентября его заместителя Игоря Любко задержали на получении взятки в размере 200 тысяч гривен.
Также ректора Мельничука критиковали за назначение сына Максима на должность проректора, как и устройства других родственников в университет. После увольнения ректора Министерством образования и науки Максим Мельничук организовал акцию студентов под зданием Кабинета Министров с требованием вернуть отца в должность.
12.10.2016