De origen sardo, Cristina Melis se graduó en flauta traversa del Conservatorio Sassari y en canto del Conservatorio de Parma. Estudió con María Casula y posteriormente perfeccionó sus estudios en Roma con Adriana Giunta, Virginia Zeani, Giusy Devinu, Giorgio Zancanaro, Michele Pertusi, Bernadette Manca di Nissa y Franco Federici, y después se graduó en la Academia A. Toscanini de Buseto.

En 2004 ganó el «Lauri Volpi» y en 2005 el «Verdi» de Parma, estrenando Azucena. También fue finalista de los concursos «Ziino» y «Velluti». Ha cantado en los teatros y festivales como el San Carlo de Nápoles, Comunale de Bolonia, el Maggio Musicale Fiorentino, el Regio de Turín, el Massimo de Palermo, la Ópera de Roma, la Arena de Verona, en Cagliari, el Regio de Parma y, en el extranjero, en Lieja, Kiel, San Petersburgo, Madrid, Londres, Bruselas, Berlín, Budapest, Toulouse, Düsseldorf, en papeles como Cenerentola, Isabella en L’Italiana in Algeri, Carmen, Azucena en Il Trovatore, Amneris en Aída, Suzuki en Butterfly, Adalgisa en Norma, Cieca y Laura en La Gioconda, Madelon en La Chénier, Sara en Roberto Devereux, Fenena en Nabucco, Maddalena en Rigoletto, participando en numerosas ocasiones en el Réquiem de Verdi, Manfred de Schumann, Petite Messe Solennelle, Stabat de Scarlatti y Pergolesi, etc.

Ha colaborado con directores de orquesta y directores como: Bartoletti, Morandi, Chaslin, R. Abbado, Bisanti, Severini, Beltrami, Wilson, D’Agostini, Seghedoni, La Vecchia, Dinic, Campanella, Finzi, Rolli, Mariotti, Kovatchev, Yves Abel, Zanetti, Battistoni, Steinberg, Santi, Allemandi, Calderon, Arrivabeni, Jurowki, De Tomasi, De Ana, Willson Zeffirelli, Pizzi, Micheli, Lavia, Ceresa, Michieletto, Sammarita y otros.

En 2018 estuvo en Cagliari, protagonizando Carmen; abriendo la temporada en Kiel, Santuzza en Cavalleria Rusticana. En el Teatro Ferrara interpretó el Tríptico de Puccini: Frugola, Zia Principessa y Zita. En 2019 fue Azucena en Il Trovatore en Bolonia, Santuzza en Cavalleria y Amneris en Aída en Kiel, Santuzza en Cavalleria en Regio di Torino y Luglio Musicale Trapanese, Carmen en ROH en Muscat. Fue invitada a la Gala de la Ópera de Verdi en el Municipal de Piacenza. Cantó «Amneris» (Aída) en el Teatro Ponchielli de Cremona (Dir: F.Cilluffo, Director: F. Zeffirelli). Fue Laura Adorno en La Gioconda en la Ópera Estatal de Banska Bystrica, Amneris en Aída en Bérgamo, Brescia, Como, Cremona y Pavía. El 21 de junio de 2020, para la Festa della Musica, participó en el Stabat Mater de Pergolesi en el Conservatorio de Bolonia. En 2020 será Suzuki en Madama Butterfly en Bolonia. En 2021 estrenará Ulrica en el Ballo in Maschera de Verdi en el Teatro Massimo de Palermo..