Melanie Nagel ist Politikwissenschaftlerin mit einem Fokus auf umweltpolitische Themen wie Klimapolitik, Luftreinhaltung, Wasserwirtschaft, Infrastrukturpolitik sowie Agrar- und Ernährungspolitik. Sie promovierte 2014 an der Universität Konstanz mit einer Arbeit zur politischen Polarisierung im Konflikt um Stuttgart 21 und habilitierte 2023 an der Universität Tübingen zum Thema „Umweltpolitische Netzwerke“.
Derzeit leitet sie zusammen mit Kira Rehfeld das Forschungsprojekt „ICAWaR - Improving climate adaptation policies for water resilience“ am GUZ - Geo- und Umweltzentrum. Zudem arbeitet sie als Senior Researcher an der Universität Heidelberg und koordiniert das Projekt „Carbon emission information for local climate action“.
Zuvor war sie Teil der Forschungsgruppe „AgroBioDiv“ zur ökologischen Transformation der Agrar- und Ernährungspolitik in Baden-Württemberg und lehrte als Gastprofessorin am IBEI in Barcelona. Sie ist als Privatdozentin am Institut für Politikwissenschaft der Universität Tübingen affiliiert und vertrat im Sommersemester 2023 die Professur von Prof. Jale Tosun an der Universität Heidelberg.
Von 2016 bis 2020 arbeitete sie in der Forschungsgruppe „Material Theory of the State“ an der Universität Konstanz und war im Wintersemester 2018/19 Gastwissenschaftlerin an der University of Arizona. Als PI des deutschen Forschungsteams des internationalen Forschungsnetzwerks COMPON analysiert sie Klimapolitiknetzwerke in etwa 20 Ländern. Sie ist aktives Mitglied des Lehrteams der POLNET-Methodenschule und lehrt soziale Netzwerkanalyse.