Pamela Melroja (Pamela Anne Melroy; dzimusi 1961. gada 17. septembrī) ir NASA kosmonaute. Bijusi ASV Gaisa spēku virsniece. Piedalījusies 1991. gada Persijas līča karā. Atvaļināta no Gaisa spēkiem 2007. gadā.
1994 gadā tika uzņemta NASA astronautu kandidātu grupā. Trenājās kā kosmoplāna pilote. 2000 gadā veica pirmo kosmisko lidojumu misijā STS-92, otru — 2002. gadā (STS-112), abas uz Starptautisko kosmisko staciju.
Trešo lidojumu Melroja veica 2007. gada oktobrī — novembrī ekspedīcijā STS-120 kā kosmosa kuģa Discovery komandiere. Viņa bija otrā kosmoplāna komandiere pēc Eilīnas Kolinsas.
