In der Feldmark Melverode gibt es frühgeschichtliche Siedlungsspuren schon aus der Jungsteinzeit und älteren Eisenzeit. Der Ort selbst entstand im frühen 9. Jahrhundert. Erstmals erwähnt wird Melverode 1007 in einer Urkunde des Klosters Steterburg und taucht dort als „Meinoluesrode“, (aus dem Genitiv des altniederdeutschen Männernamens „Meinolf“ und „roth“, Rodungssiedlung), zusammen mit 35 weiteren Orten, in der Ausstattung des Klosters mit Grundbesitz auf. Bindungen dorthin bestanden noch bis ins 20. Jahrhundert.

Zwischen dem alten Nord-Süd-Handelsweg (heute Leipziger Straße) und der im Mittelalter schiffbaren Oker befindet sich die Anfang des 13. Jahrhunderts als Klosterkirche und Wallfahrtsstätte errichtete St. Nikolai-Kirche (1), die im Volksmund auch „der kleine Braunschweiger Dom“ genannt wird.

Um 1890 entstand im Norden Neu-Melverode, eine kleine Industriesiedlung mit Ein- und Mehrfamilienhäusern, die in den 30er Jahren des 20. Jahrhunderts erweitert wurde. 1934 folgte die Eingemeindung von Melverode in die Stadt Braunschweig.

Heute teilt die Leipziger Straße den Ort in einen alten und einen neuen Bereich. Der alte Ortskern (2) wurde durch den Abriss alter Höfe von etwa 1960 bis 1980 und den Neubau moderner Wohnanlagen weitgehend zerstört.

Das landschaftlich prägende Element Melverodes ist heute der Südsee (3), ein ab 1965 entstandenes Naherholungsgebiet.