En 2006, el nuevo entrenador Martin O'Neill continuó considerando a Mellberg como primera opción en la defensa central.
En la jornada inaugural de la temporada 2006-07, se convirtió en el primer jugador en anotar un gol oficial en el nuevo estadio del Arsenal, el Emirates Stadium.
[6] Su último partido en casa para el Aston Villa fue contra el Wigan Athletic, el 3 de mayo.
El juego fue designado como el día "Olof Mellberg" en reconocimiento de su servicio al club.
En su último partido con el Aston Villa, de visita ante el West Ham United, Mellberg dio a cada fanático del Villa en Upton Park, una camiseta con su nombre y número en la parte posterior y el mensaje Thanks 4 Your Support (Gracias por su apoyo).
[15] En marzo del 2000 hizo su debut internacional con la selección de Suecia en un amistoso frente a Austria.
Durante un entrenamiento abierto del equipo antes del Mundial 2002, se peleó con su compañero de equipo Fredrik Ljungberg, después de cometerle una dura entrada.
Sin embargo, en el partido decisivo contra Países Bajos, falló su penal en la tanda de penaltis y no pudieron avanzar a las semifinales.
[21] Inició su carrera como entrenador en el IF Brommapojkarna en noviembre de 2015, firmando un contrato de dos años y asumiendo el cargo tras su reciente descenso a la tercera división del fútbol sueco.
[26] En diciembre de ese año anunció su salida del equipo sueco.