今や英米でトップ・スターとしての地位を確立したメルバは、1902年から翌1903年にかけて、はじめてコンサート・ツアーのためにオーストラリアへ帰還し、さらにニュージーランドでもツアーを行った。ツアーの収益はかつてないほどの規模に達した。その後も、メルバは、同様のツアーを引退するまでにさらに4回行なった。イギリスでは、メルバはプッチーニの『ラ・ボエーム』の普及に貢献した。1899年には、プッチーニ直々の指導を受けて、ミミ役を初めて歌った。この「新しい、卑俗なオペラ」に対してコヴェント・ガーデンの経営陣が示した否定的姿勢に真っ向から立ち向かい、この作品をさらに上演すべきであると強く主張した。メルバの主張の正しさは、聴衆がこの作品を熱烈に支持したことによって明らかになり、さらに、後々までコヴェント・ガーデンで永く共演することになるエンリコ・カルーソーとの初共演が1902年に実現したことによって、不動のものとなった。1907年には、オスカー・ハマースタイン1世が経営するニューヨークの歌劇場で、ミミ役を演じ、興行に必要とされていた弾みをつけた。1880年代にブリュッセルやパリで最初の成功を収めて以降、メルバは大陸ヨーロッパ諸国においては出演機会に恵まれておらず、もっぱら英語圏諸国だけが心から彼女を歓迎していた。メルバはコヴェント・ガーデンを「私の芸術における故郷 (my artistic home)」と呼んでいたが、20世紀に入るとコヴェント・ガーデンへの出演機会は次第に減少していった。その背景には、1910年から引退するまでオペラ・ハウスを支配し続けていたサー・トマス・ビーチャムとの不仲があった。メルバは、「私はビーチャムが嫌いですし、彼のやり口も嫌いです」と公言しており、ビーチャムはメルバのことを「偉大な芸術に必要なほとんどすべてを備えているが...本物の精神的洗練は欠けている」と見ていた。メルバの出番が少なくなった背景には、メルバより10歳若いソプラノ歌手ルイーザ・テトラッツィーニ (Luisa Tetrazzini) がシーンに登場したことも影響していた。テトラッツィーニは、メルバの跡を継ぐかのように、まずロンドンで、後にはニューヨークでも大成功を収めた。さらに、メルバ自身が、より多くの時間をオーストラリアで過ごすと決めたことも、出番の減少の3つめの理由となっていた。1909年、メルバは、自ら「感傷的公演旅行 (sentimental tour)」と称したオーストラリア・ツアーに臨み、移動距離は1万マイル（およそ1万6千キロメートル）に及び、数多くの辺鄙な町にまで足を伸ばした。1911年のオペラ・シーズンには、J・C・ウィリアムソン (J. C. Williamson) の歌劇団とともに公演した。メルバが、ツアーのコンサートや、そこに来る聴衆についてどのように思っていたのかは、オーストラリア・ツアーの計画があったクララ・バットにメルバが助言したとされる、「くだらないやつを歌っておやりなさい。そんなものしか、分かりゃしないんだから」という言葉に集約されている。やはり同僚で、同じオーストラリア出身であったピーター・ドーソン (Peter Dawson)には、ドーソンの出身地であるアデレードについて、「3つのPの町よね - Parsons（牧師）と、Pubs（パブ）と、Prostitutes（売春婦）」と言ったとされる。1909年、メルバは、メルボルン郊外のビクトリア州コールドストリーム (Coldstream) という小さな町に土地を手に入れ、1912年ころにクーム・コテージ (Coombe Cottage) と称する家を建てた。メルバはまた、故郷リッチモンドに音楽学校を設立したが、この学校は、後にメルボルン音楽院  (Melbourne Conservatorium) に統合されることになる。第一次世界大戦が勃発したとき、メルバはオーストラリアにいたが、戦時下の慈善活動に挺身し、10万ポンドの寄付金を集めた。この功績が認められ、1918年3月に「愛国的事業を組織した功により」大英帝国勲章デイム・コマンダー (DBE) を受けた。戦後、メルバはロイヤル・オペラ・ハウスに凱旋し、4年間閉鎖されていた劇場の再開を告げる、ビーチャム指揮による『ラ・ボエーム』に出演した。『タイムズ』紙は、「コヴェント・ガーデンのシーズンが、これほどまでの情熱的な興奮に満ちて始まったことは、これまでなかったことだろう」と報じた。しかし、メルバ自身のコンサートは、レパートリーが限られた、ありふれたものと受け止められるようになっていた。そうしたコンサートのひとつを取り上げた『ミュージカル・タイムス (The Musical Times)』紙は、次のように記した。この日の午後の曲目の中でも特に音楽的興味を引いたのは、（シャルル・グノーのオペラ）『ファウスト』の「宝石の歌」、プッチーニの「Addio」、リューランス (Lieurance) の「ミネトンカの湖畔」、トスティの「Good-bye」、そして、予告されていた通りのアンコール、「埴生の宿」、「アニーローリー」だった。見出しの最後のところを見直してみよう。「The Diva to go home.（ディーヴァはもうすぐ帰国する）」。結講。よいではないか。ディーヴァ自身が旋律に載せて（何度も何度も）歌い上げているように、故郷に勝るものはない。「そして、百人の少女たちに自ら教える」もし、デイムがその百人の少女たちに自分の美声を授けることができたなら、これは結構なことだろう、しかし、ぜひとも音楽家を雇って彼女たちのレパートリーを広げてやってほしい。われわれは、1年後に、「ミネトンカ」や「宝石の歌」や「埴生の宿」ばかりを百人の新人歌手たちからいやというほど聴かされるのには耐えられないだろう。1922年、メルバはオーストラリアに帰国し、大成功を収めた「民衆のためのコンサート (Concerts for the People)」をメルボルンとシドニーで開催し、低額に抑えたチケット料金によって、併せて7万人の聴衆を集めた。1924年には、再びウィリアムソンとともにシーズンに臨んだが、このときにはコーラズ全員をナポリから招聘したことで、地元の歌手たちの顰蹙を買ってしまった。1926年、メルバは引退公演としてコヴェント・ガーデンに出演し、『ロメオとジュリエット』、『オテロ』、『ラ・ボエーム』からの場面を歌った。オーストラリアでは、引退を意味する「さよなら (farewell)」と銘打った公演を、きりがないと思われるほど延々と続けたことで語り草となったが、そうした公演には、1920年代半ばの様々な出演機会に加え、1928年8月7日のシドニーにおけるコンサート、1928年9月27日のメルボルンにおけるコンサート、1928年11月のジーロングにおけるコンサートが含まれている。このためオーストラリアでは、「デイム・ネリー・メルバよりも数多くのさよなら (more farewells than Dame Nellie Melba)」という言い回しが生まれた。1929年、メルバは、最後となったヨーロッパへの旅からの帰路にエジプトを訪問したが、そこで熱病を患ってしまい、最期までこれから完治できなかった。ロンドンでの最後の公演は、1930年6月10日の慈善コンサートであった。メルバは、オーストラリアへ帰国できたが、1931年にシドニーの聖ヴィンセント病院 (St Vincent's Hospital) で69歳の生涯を閉じた。死因は、以前にヨーロッパで施術した顔面の外科手術がもとで悪化した敗血症であった。葬儀は、かつてメルバの父が建立し、メルバが十代のころに聖歌隊に加わっていたメルボルンのスコッツ教会 (Scots' Church) で盛大に行われた。葬儀の車列は1キロメートル以上に及び、オーストラリアのみならず、イギリス、ニュージーランド、ヨーロッパ各国でも、メルバの訃報が新聞の一面を飾った。各国の掲示板には、「メルバ死す (Melba is dead)」とだけ書かれた告知が張り出された。こうした諸々の行事の一部は、後々のために映画に記録された。メルバは、コールドストリームに近い、ビクトリア州リリーデール (Lilydale) の墓地に埋葬された。その墓石には、ミミの別れの言葉「Addio, senza rancor」が刻まれた。