El Thema de Milasa y Melanudio (en griego: θέμα Μυλά[σ]σης και Μελανουδίου) fue una provincia bizantina (thema) en el sudoeste de Asia Menor (actual Turquía) en los siglos XII y XIII.
Es atestiguado por primera vez en 1127/1128, y fue probablemente creado después de 1110, por Alejo I Comneno (r. 1081–1118) o por su hijo y sucesor Juan II Comneno (r. 1118–1143), en territorio recuperado a los turcos selyúcidas durante la década de 1090.
La costa sin embargo pertenecida al Thema Cibirreota y, después que este fuera disuelto durante el reinado de Manuel I Comneno (r. 1143–1180), a la provincia de las cercanas islas Dodecaneso, con capital en Cos.
La región se mantuvo bajo control bizantino hasta que fue conquistada por los turcos durante los inicios del reinado de Andrónico II Paleólogo.
Es notable el número de fortificaciones bizantinas qué sobrevivieron así como la próspera comunidad monástica del Monte Latros.