- Do signo de Áries;

- É descendente de italianos e de franco-canadenses;

- Formado em História pela Universidade do Colorado;

- Chegou a trabalhar como operário da construção civil;

- Também trabalhou como segurança, barman e personal trainer antes de ingressar na dramaturgia;

- Casou-se em 1995 com a desenhista de produção Sherman Williams (Rotação Máxima);

- Sua filha Sophia Eva Pietra (2001) e o filho Dante Amadeo (2004) nasceram de barriga de aluguel;

- Costumam dizer que ele lembra um jovem Robert De Niro;

- No início da carreira, foi frequentemente confundido com o também ator Elias Koteas (Deixe-me Entrar);

- Sua estreia na dramaturgia aconteceu com uma pequena participação na televisão, na série The Equalizer, em 1988;

- Em 1989, fez um mesmo personagem em onze episódios do seriado 1st & Ten (1989);

- Em 1990 veio o seu primeiro papel em um filme, When Will I Be Loved?, feito para a televisão;

- O primeiro longa no cinema de maior projeção foi Junior (1994), onde trabalhou com astros, como Arnold Schwarzenegger e Danny DeVito;

- Participou de muitas produções (séries, miniseries e telefilmes) para a televisão;

- Era a voz do personagem Spike no famoso seriado Família Dinossauro (1991);

- Muito conhecido pelos fãs do seriado Law & Order: Special Victims Unit, onde passou a interpretar o detetive Elliot Stabler em 1999;

- Em 2007, renovou seu contrato para continuar na série por mais duas temporadas, recebendo um salário anual de US$ 6.5 milhões;

- Sua parceira no seriado, a atriz Mariska Hargitay, é madrinha de sua filha Sophia;

- O personagem Elliot Stabler aparece em duas outras séries além da original: Lei & Ordem (1990) e Law & Order: Trial by Jury (2005);

- A tatuagem dos fuzileiros navais americanos tatuado em seu braço é falsa. Foi feita apenas para o seriado Law & Order: Special Victims Unit;

- Meloni possui duas verdadeiras: uma borboleta na coxa e uma representação de Cristo no braço esquerdo;

- Dois de seus personagens na televisão de grande sucesso pertencem a áreas opostas: Chris Keller, o assassino serial do seriado Oz e Elliot Stabler, o detetive linha dura do seriado Law & Order: Special Victims Unit;

- Sua estreia como diretor de um longametragem aconteceu com a comédia Dirty Movie (2011), onde também trabalhou como ator;

- Deixou a série Law & Order: Special Victims Unit em maio de 2011 após mais de 12 anos ininterruptos;