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