В 1806 Мелборн был избран в палату общин, оставался членом парламента до 1828, когда получил титул пэра. В зрелые годы отошел от левого крыла партии вигов и стал последователем Дж.Каннинга. В вигском правительстве Каннинга был министром по делам Ирландии (1827), в 1828 ушел в отставку вместе с другими каннингиатами. В ноябре 1830 было сформировано вигское правительство, и Мелборн стал министром внутренних дел в кабинете лорда Грея. В течение четырех лет ему пришлось решать непростые проблемы, связанные, во-первых, с бунтами из-за Билля о реформе 1832, а во-вторых – с волнениями среди рабочих, особенно сильными в провинции. В июле 1834 Мелборн стал преемником Грея на посту премьер-министра, в ноябре 1835 был смещен; вернувшись на Даунинг-Стрит в апреле 1835, оставался на посту премьера до конца августа 1841.

Мелборну противостояло незначительное большинство в палате общин, которое сократилось до пяти человек к моменту его отставки летом 1840. Соперничество партий затронуло даже королеву в знаменитом кризисе вокруг придворных дам. Виктория не желала заменять придворных дам, принадлежавших к вигским семействам, и тогда сэр Роберт Пиль, который должен был занять место Мелборна, отказался возглавить правительство. Мелборн оставался у власти, убедив королеву распустить парламент летом 1841. На последовавших выборах потерпел поражение. В политике предпочитал пассивность, и после волнений вокруг Билля о реформе это можно было считать весьма здравой позицией. Его подход выражался в вопросе, который он неизменно задавал всем, кто предлагал перемены: «А почему не оставить все как есть?» Умер Мелборн в Брокете близ Хатфилда (графство Хертфордшир) 24 ноября 1848.