Melvilleeyja er ein hin stærsta Parryeyja í Íshafinu og skiptist á milli Norðvesturhéraðanna og Nunavithéraðs í Kanada.  Eyjan er u.þ.b. 32 km löng og 50-210 km breið og 42.149 km ² að flatarmáli.  Viscount Melvillesund skilur hana frá Viktoríueyju í suðri, McCluresund frá Bankseyju í suðvestri.  Heklu- og Criperflóar skerast djúpt inn í norðurströndina og Liddonflói inn í suðvesturströndina.

Eyjan hækkar til norðvesturs í allt að 1067 m yfir sjó.  Hún er óbyggð en þar reika um sauðnaut.  Birgðir af náttúrulegu gasi hafa fundizt undir henni.  Sir William Parry fann eyjuna árið 1819 og nefndi hana eftir Robert Saunders Dundas, öðrum greifanum af Melville, sem var þá yfirmaður sjóhersins.