nowy premier, lord Liverpool, mianował Melville’a pierwszym lordem Admiralicji.
Głównym zadaniem Melville’a na tym stanowisku było utrzymanie brytyjskiego panowania na morzach, jakie Wielka Brytania uzyskała po zwycięstwie pod Trafalgarem. Wraz z zakończeniem wojen napoleońskich Melville starał się zapobiec znacznej redukcji floty i obniżenia wydatków na marynarkę. Dążył również do unowocześnienia Royal Navy. W latach 20. zamówił nowe, większe typy okrętów wojennych. W tym czasie został mianowany gubernatorem Banku Szkocji oraz kanclerzem Uniwersytetu St Andrews (1814). W 1821 r. został kawalerem Orderu Ostu. Od 1811 r. był także lordem strażnikiem Tajnej Pieczęci Szkocji.
Melville pozostał na stanowisku pierwszego lorda do 1827 r., kiedy Liverpoola na stanowisku premiera zastąpił George Canning. Kiedy premierem został w 1828 r. książę Wellington, Melville po raz trzeci stanął na czele Rady Kontroli. Rychło jednak powrócił na stanowisko pierwszego lorda Admiralicji. Utracił to stanowisko w 1830 r. W 1845 r. został przewodniczącym królewskiej komisji ds. reform szkockich praw ubogich.