Владимир Мельник родился 3 января 1963 года в Винницкой области, Украина. Окончил 8 классов средней школы и Киевский индустриальный техникум, после чего проходил срочную службу в Советской Армии. Демобилизовавшись, вернулся на Украину. Позже переехал в Якутию, где устроился слесарем на экспериментально-механическом заводе, затем на золотодобывающем предприятии в Якутской АССР.

С 1985 года Владимир Иванович работал слесарем, горнорабочим, затем машинистом выемочных машин на шахте «Дальние горы» в городе Киселёвск Кемеровской области. С 2003 года бы машинистом горных выемочных машин шахты «Котинская» ОАО «СУЭК-Кузбасс» в Киселёвске.

За период работы на шахте «Котинская» в составе бригады освоил новое горнодобывающее оборудование и добился выдающихся успехов в труде. В 2006 году его бригада установила рекорд годовой добычи угля, впервые в истории Российской Федерации превысив годовой объём в 4 миллиона тонн. В следующем 2007 году эта же бригада превысила этот рекорд, добыв 4,414 миллионов тонн угля в год, и этот рекорд, по состоянию на 2013 год, остаётся не перекрытым. Также в 2007 и 2010 годах его бригада устанавливала месячные рекорды угледобычи, составившие 552 тысячи тонн и 707,2 тысяч тонн угля в месяц.

Указом Президента Российской Федерации № 427 от 1 мая 2013 года за особые трудовые заслуги перед государством и народом Мельнику Владимиру Ивановичу было присвоено звание Героя Труда Российской Федерации с вручением знака особого отличия - золотой медали «Герой Труда Российской Федерации». Избирался депутатом Совета народных депутатов Кемеровской области на непостоянной основе.

Награждён медалями, в том числе: «За особый вклад в развитие Кузбасса» 2-й и 3-й степеней, «За служение Кузбассу», нагрудным знаком «Шахтёрская Слава» 2-й и 3-й степеней. Удостоен званий Героя Кузбасса и «Заслуженный шахтёр Кузбасса».

На выборах 18 сентября 2016 года Мельник Владимир Иванович был избран Депутатом Государственной Думы VII созыва в составе федерального списка кандидатов, выдвинутого Всероссийской политической партией «Единая Россия». Региональная группа № 6 - Республика Алтай, Алтайский край, Кемеровская область, Томская область. Член фракции «Единая Россия». Член комитета ГД по труду, социальной политике и делам ветеранов. Дата начала полномочий - 18 сентября 2016 года.