Окончила актёрский факультет ЛГИТМиКа (курс Игоря Владимирова) в 1990 году. Стажировалась в США.
С 1993 года работает в театре имени В. Ф. Комиссаржевской. Художественный руководитель русско-американского фестиваля мюзикла.
В 2011 году была избрана в Законодательное Собрание Санкт-Петербурга от партии "Единая Россия". При этом Анастасия пока не является членом партии, находясь в статусе кандидата (сторонника).
В 2006 году участвовала в телевизионном проекте "Танцы со звёздами".
В 2007 году вела телепрограмму "Лихие 90-е" на НТВ.
Вела передачу "Частный визит Анастасии Мельниковой" на телеканале 100ТВ.
С 22 сентября 2009 года по август 2010 года вела программу "Участок" на Первом канале.