Melina Kanakaredes liebt nicht nur die Schauspielerei. Bereits seit ihrer Jugend ist Sport eine ihrer großen Leidenschaften. Während sie an der Ohio State University studiert gehört sie zum Synchronschwimm-Team. Noch heute geht sie regelmäßig schwimmen und macht gern Pilates. Eine entsprechende Fitness kann für ihre Rollen, zum Beispiel bei CSI: New York, nicht schaden.
Geboren in Akron, Ohio, debütiert die Tochter griechischer Einwanderer im Alter von acht Jahren am Ohio Community Theater in dem Stück "Tom Sawyer". An der Ohio State University studiert Melina Kanakaredes Musik, Tanz und Theater, bevor sie ihren Abschluss am College in Pittsburgh macht. Schon während der Studienzeit hat sie Engagements in Werbespots und spielt am Pittsburgher Theater. Nach ihrem Abschluss zieht Melina nach New York, wo sie in verschiedenen Off−Broadway−Produktionen mitspielt.
Melina Kanakaredes gibt ihr Fernsehdebüt direkt in einer Hauptrolle: Als Eleni Andros Cooper spielt sie 1991 bis 1995 in der Seifenoper „Guiding Light“ mit. 1995 folgt eine Hauptrolle in der kurzlebigen Dramaserie „New York News“ sowie wiederkehrende Auftritte in NYPD Blue und Due South („Ein Mountie in Chicago“). Im erfolgreichen Actionfilm „The Long Kiss Goodnight“ („Tödliche Weihnachten“) ist Kanakaredes 1996 an der Seite von Geena Davis und Samuel L. Jackson dabei.
Ihr internationaler Durchbruch erfolgt 1999 mit der Hauptrolle in Providence. Als Ärztin Dr. Sydney Hansen spielt sie sich über fünf Staffeln in die Herzen der Zuschauer.
2004 übernimmt sie ihre nächste große Rolle und ermittelt bis 2010 als Detective Stella Bonasera in der erfolgreichen Krimiserie CSI: NY. Als Athena ist Melina Kanakaredes in „Percy Jackson & the Olympians: The Lightning Thief“ 2010 zu sehen. Erst drei Jahr später folgt ihr nächster Auftritt auf der Kinoleinwand im Actionfilm „Snitch“.
2015 besucht die Darstellerin Hawaii Five-0 und Extant, 2016 gastiert sie in Notorious. Erst 2018 übernimmt Kanakaredes wieder eine Serienhauptrolle - in The Resident schlüpft sie als Dr. Lane Hunter wieder einmal in den Arztkittel.
Seit September 1992 ist Melina Kanakaredes mit Peter Constantinides verheiratet. Tochter Zoe wird 2000 geboren, 2003 folgt Tochter Eleni.