Кондрат Семёнович Мельник родился 13 (25) марта 1900 года в Иванкове Радомысльского уезда Киевской губернии. В марте 1919 года добровольно вступил в Красную Армию и служил красноармейцем в 20-м советском полку, участвуя в боевых действиях на Юго-Западном фронте. С мая 1920 года принимал участие в Советско-польской войне в составе 2-го отдельного кавалерийского эскадрона. Позднее участвовал в борьбе против бандитских вооружённых формирований на Украине.
С 1921 по 1926 годы командовал кавалерийским эскадроном и работал начальником полковой школы в 8-м Червонноказачьем кавалерийском полку 2-й кавалерийской дивизии. В 1923 году присоединился к ВКП(б). Закончил курсы усовершенствования комсостава кавалерии в 1926 году.
С 1927 по 1930 годы служил начальником штаба и командиром 7-го кавалерийского полка 2-й кавалерийской дивизии. В 1933 году окончил Военную академию имени М. В. Фрунзе и занял должность начальника штаба 4-й отдельной кавалерийской бригады. В 1935 году стал начальником штаба 16-й отдельной кавалерийской дивизии.
С июля 1937 года командовал 30-й кавалерийской дивизией. В декабре того же года назначен военным комендантом Ленинграда, а в июле 1938 года — заместителем начальника штаба Дальневосточного фронта, участвуя в хасанских боях.
С сентября 1938 по июль 1939 года служил начальником штаба 2-й Краснознаменной армии, а с августа 1939 года по июль 1941 года — старшим преподавателем Военной академии им. М. В. Фрунзе.
В начале Великой Отечественной войны командовал 53-й кавалерийской дивизией, преобразованной в ноябре 1941 года в 4-ю гвардейскую. Под его командованием дивизия принимала участие в Смоленском сражении и Московской битве, а также совершила рейд по тылу противника.
С марта 1942 года командовал 15-м кавалерийским корпусом в Иране. С октября 1942 года был командующим 44-й армией, затем с ноября 1942 года — 58-й армией, и с октября 1943 года — 56-й армией, участвуя в битве за Кавказ.
В ноябре 1943 года был назначен заместителем командующего, а в апреле 1944 года — командующим Отдельной Приморской армией. Войска армии под его командованием принимали активное участие в боях на Северном Кавказе и при освобождении Крыма, а затем обороняли побережье Крыма до конца войны.
После войны, с июля 1945 года, командовал войсками Таврического военного округа, затем с июля 1946 года — заместителем командующего войсками, а с февраля 1947 года — начальником штаба и 1-м заместителем командующего войсками округа. С декабря 1951 года состоял в распоряжении 10-го управления Генштаба, затем с марта 1952 года был главным военным советником Румынской армии и военным атташе при посольстве СССР в Румынии. С апреля 1954 года занимал должность заместителя председателя ЦК ДОСААФ СССР. В марте 1958 г. зачислен в распоряжение МО СССР, затем в июне того же года назначен начальником Управления вневойсковой подготовки. С апреля 1961 г. в отставке.
Кондрат Семёнович Мельник умер 3 мая 1971 года в Москве. Похоронен на Введенском кладбище в Москве, участок 29.