L'agglomération de Mélisey est située dans le département Haute-Saône.
Les agglomérations alentours sont les suivantes : La Lanterne-et-les-Armonts, Belonchamp, Saint-Barthélemy, Lantenot, La Neuvelle-lès-Lure, Montessaux, Saint-Germain, Écromagny, Ternuay-Melay-et-Saint-Hilaire.
5 infirmiers et infirmières à domicile travaillent à Mélisey.