Татьяна Мелентьева родилась 26 февраля 1958 года в поселке Липники Сорочинского района Оренбургской области. Имеет высшее педагогическое образование: окончила Оренбургское педагогическое училище №1 им. В. В. Куйбышева (1977) и Оренбургский педагогический институт им. В. П. Чкалова (1984), получив специальности учителя начальных классов, истории и обществознания.
Трудовую деятельность начала в 1977 году. Работала учителем, организатором внеклассной и внешкольной деятельности, затем директором школы.
С 2001 по 2010 год занимала должность начальника отдела образования администрации города Сорочинска. В 2010 году была назначена главой администрации Сорочинска, а с 2015 года возглавляет администрацию Сорочинского муниципального округа.