Melambes liegt 42 km südlich von Rethymno und 10 km vom Dorf Agia Galini entfernt im Tal zwischen dem Berg Kedros und dem Berg Vouvala auf einer Höhe von 570 m über dem Meeresspiegel. Das Dorf hat einen Panoramablick auf den Berg Ida im Norden und den Golf von Messara im Süden. Das Klima ist mild und mit geringer Luftfeuchtigkeit.