Melanie Unseld studierte in Karlsruhe und Hamburg Musik- und Literaturwissenschaft, Literatur, Philosophie und Pädagogik.

Nach Lehraufträgen u. a. in Hamburg und Hannover promovierte sie in Historischer Musikwissenschaft. Sie war Stipendiatin des Lise-Meitner-Hochschulsonderprogrammes und wissenschaftliche Mitarbeiterin an der Hochschule für Musik und Theater in Hannover.

Zusammen mit Annette Kreutzinger-Herr ist Melanie Unseld Herausgeberin der Reihe „Europäische Komponistinnen“. 2008 wurde sie als Professorin für Kulturgeschichte der Musik an die Carl-von-Ossietzky-Universität Oldenburg berufen.