Abația a fost fondată în 1089, când Leopold al II-lea, Margraf al Austriei, a dăruit unul dintre castelele sale călugărilor benedictini de la Abația Lambach. O școală monahală, Stiftsgymnasium Melk, a fost fondată în secolul al XII-lea, iar biblioteca monahală a devenit curând renumită pentru colecția sa vastă de manuscrise. Scriptorium-ul mănăstirii a fost, de asemenea, un loc important pentru producția de manuscrise. În secolul al XV-lea, abația a devenit centrul mișcării de reformă de la Melk, care a revigorat viața monahală din Austria și din sudul Germaniei.

Abația barocă de astăzi a fost construită între 1702 și 1736 după planurile lui Jakob Prandtauer. Deosebit de notabile sunt biserica abației cu fresce de Johann Michael Rottmayr și biblioteca cu nenumărate manuscrise medievale, inclusiv o faimoasă colecție de manuscrise muzicale și fresce de Paul Troger.

Datorită faimei și statura sa academică, Melk a reușit să scape de dizolvare sub Împăratul Iosif al II-lea, când multe alte abații austriece au fost confiscate și dizolvate între 1780 și 1790. Abația a reușit să supraviețuiască altor amenințări la adresa existenței sale în timpul războaielor napoleoniene și, de asemenea, în perioada care a urmat Anschluss-ului din 1938, când școala și o mare parte a abației au fost confiscate de stat.

Școala a fost returnată abației după cel de-al Doilea Război Mondial și acum găzduiește aproape 900 de elevi de ambele sexe.

Din 1625, abația este membră a Congregației austriece, acum în cadrul Confederației Benedictine.

În romanul său „Numele trandafirului”, Umberto Eco l-a numit pe unul dintre protagoniști „Adso de Melk”, ca un omagiu adus abației și faimoasei sale biblioteci.

Printre absolvenții săi s-a numărat dramaturgul și povestitorul austriac din secolul al XIX-lea, Friedrich Halm.

Abația Melk este, de asemenea, punctul culminant metaforic („un vârf într-un lanț muntos de descoperiri”) al relatării autobiografice a lui Patrick Leigh Fermor despre turul său pe jos prin Europa dinaintea celui de-al Doilea Război Mondial în „A Time of Gifts”, care include o descriere a abației la acea vreme.

Abația face parte din Peisajul cultural Wachau, un sit al Patrimoniului Mondial.

.