Улица расположена в центре города. Берет начало от улицы 30 лет ВЛКСМ, прерывается на улице Фабричной. Продолжается от улицы Седова, заканчивается на улице Тарской. Пересекает улицы Энергетиков, Котовского, Малыгина, Красных зорь. Протяженность – 1180 метров. Пешая прогулка займет от 25 минут.
Историческая справка:До 1940 года улица носила название 4-я Кузнечная. Ее переименовали 17 октября 1940 года в улицу Мельничную на основании протокола № 33 заседания Исполнительного Комитета городского Совета депутатов трудящихся.
Улица сформировалась в районе, который в советское время назывался Мартовская слободка, а еще ранее это была территория Угрюмовских сараев. В конце XIX – начале XX веков здесь проходила городская окраина, на которой тюменские купцы размещали промышленные предприятия (Мельница Текутьева, Чугунолитейный завод Машарова). Бедняки и рабочие строили тут жилища.
После революции предприятия национализировали, а в районе базировались Станкостроительный завод, Фабрика валяльной обуви, Сетевязальная фабрика. Вокруг заводов активно селились рабочие. В 60-70-е годы появились первые жилые пятиэтажки. В 70-е годы XX века в границах улиц Мельничная – Фабричная построили общежития для сотрудников Сетевязальной и Валяльной фабрик. В конце 80-х – начале 90-х годов XX века возвели первые панельные девятиэтажные дома.
В доме по адресу: улица Мельничная, 1 разместился клуб детского творчества имени Кижеватова. Его открыли по решению профсоюзного комитета завода «Строймаш» еще в 1969 году. Рядом установлен памятный знак Герою Советского Союза Кижеватову А. М. и пограничникам Великой Отечественной войны.
На улице находятся Всероссийское общество слепых, Библиотека-филиал № 13, медицинская клинка «Акцент», ветеринарная клиника «Собачье сердце», школа граффити ГАРАЖИ, общеобразовательная школа № 89.
В 60-80-е годы XX века на улице располагалось учебно-производственное предприятие Всесоюзного общества слепых. В 1966 году при нем открылась библиотека для слепых, которая позже переехала в жилой дом по адресу: улица Холодильная, 84.
На улице сохранились частные деревянные дома, построенные в советское время.