Gilbert Melendez (Santa Ana, 12 de abril de 1982) é um lutador de artes marciais mistas (MMA) norte-americano. Ele foi o último campeão peso-leve da história da organização do Strikeforce. Anteriormente ele competia pelos pesos leves no Pride Fighting Championships. Ele tem treinado bastante ultimamente com Jake Shields, César Gracie, Nick Diaz, Nate Diaz e David Terrel. Melendez é classificado como o lutador Nº 3 peso-leve do mundo pela Sherdog.
Gilbert Melendez estreiou no mma profissional no dia 18 de abril de 2002 pelo WEC (World Extreme CageFighting) contra Greg Quan e venceu por nocaute técnico no primeiro round. Ele também passou um tempo lutando pelo Shooto e o Pride Fighting Championships.
Melendez foi campeão peso leve do Strikeforce na decisão dividida contra Clay Guida no dia 9 de junho de 2006. Ele conseguiu defender o cinturão por 2 anos, mas no dia 27 de junho de 2008 no Strikeforce: Melendez vs. Thomson, Gilbert Melendez perdeu a cinta por decisão unânime dos jurados, contra Josh Thomson. Em 11 de abril de 2009, ele foi colocado para lutar novamente contra Thomson pelo cinturão peso leve da organização, no Strikeforce: Shamrock vs. Diaz, mas a luta foi cancelada no dia 1 de abril, porque o Thomson havia quebrado o tornozelo no treinamento para a luta, e Rodrigo Damm foi o substituto, valendo o cinturão interino dos pesos leves, a luta foi interrompida no 2° round por nocaute técnico, com vitória para Melendez.