Melentjevs ir latviešu cilmes uzvārds, kas, iespējams, cēlies no personvārda "Meletijs" (grieķu izcelsmes, nozīmē "rūpīgs" vai "maigs") vai saistīts ar vārdu "melns". Vēsturiski tas varētu būt radies kā patronīms, apzīmējot "Meletija dēls".
Slaveni cilvēki ar šo uzvārdu:
1. Jānis Melentjevs (1897–1972) – latviešu futbolists, Latvijas izlases dalībnieks, piedalījies 1924. gada Olimpiskajās spēlēs.
2. Vladimirs Melentjevs (1928–2009) – padomju un krievu ekonomists, ilggadējs PSRS Valsts plāna komitejas loceklis.
3. Aleksandrs Melentjevs (dzimis 1954) – padomju sporta šāvējs, 1980. gada Olimpisko spēļu čempions ātršaušanā ar pistoli.
Uzvārds sastopams galvenokārt Latvijā un Krievijā, biežāk krievu valodas vidē. Tas atspoguļo vēsturiskās saiknes starp latviešu un krievu kultūrvidi, īpaši Austrumlatvijā.