O Mielęcinie po raz pierwszy wspomniano w 1250 i 1255 roku, kiedy to nadmieniony został wójt pyrzycki Hermann z Mielęcina. W roku 1276 biskup kamieński Hermann sprzedał miejscowość wraz z całą Ziemią Lipiańską margrabiom brandenburskim. Od tamtego czasu Mielęcin znajdował się w granicach Nowej Marchii. W 1337 roku, według katastru ziemskiego margrabiego Ludwika I Starszego, wieś liczyła 58 włók. Trzy z nich należały do plebana, dziesięć było lennem Hermanna Mellentina, jedna należała do młyna, a osiem stanowiło lenno rodu Lütershausenów. W roku 1353 rycerz zamku z Derczewa, Henning de Brederlow, otrzymał dochody z 9 włók w Mielęcinie od margrabiego Ludwika II Rzymianina. Jego potomkowie posiadali część Mielęcina do 1497 roku.
Przed rokiem 1569 majątek przejęła rodzina Burgsdorfów, a w XVII wieku część należała do rodów von Waldowów z Pełczyc i von Schöningów. Ziemie były jeszcze w posiadaniu kolejno rodzin Ernstów, von der Goltzów, von Schätzelów, Krümmlingów czy Rammów.
Za czasów Ottona Ramma, w roku 1904 miał miejsce wielki pożar wsi, podczas którego spłonęła większość zabudowań gospodarczych, m.in. budynki owczarni. Po śmierci Ottona Ramma jego syn sprzedał ziemie towarzystwu osiedleńczemu. Rozparcelowano wtedy grunty między osadników oraz robotników folwarcznych. Powstało 90 nowych gospodarstw.
W styczniu 1945 roku w okolicach Mielęcina miały miejsce ciężkie walki. Po tych wydarzeniach we wsi wybudowano cmentarz wojenny. W roku 1946 dawny majątek został rozparcelowany i częściowo upaństwowiony. W 1947 roku szkoła podstawowa przejęła zespół pałacowo-parkowy.
Kościół parafialny p.w. Nawiedzenia NMP
Na początku XVIII wieku wybudowano kościół ryglowy. W 1714 roku wzniesiono drewnianą wieżę. Ok. 1840 roku miała miejsce przebudowa kościoła, która polegała na wymurowaniu kamiennej ściany od północy wraz z północno-zachodnim narożnikiem korpusu. Wyposażono go wtedy również w nową emporę zachodnią i ławki. Przed rokiem 1945 świątynia posiadała dzwon. Drugi dzwon z 1907 roku został zarekwirowany podczas I wojny światowej. W roku 1946 kościół wyremontowano i przebudowano, stał się także rzymskokatolicki.
Budowla była pierwotnie barokowa, a obecnie zawiera neoromańską ścianę północną korpusu i barokową górną kondygnację wieży. Do budowy kościoła użyto głównie cegły i kamienia łupanego. Do wyposażenia świątyni należy, m.in.: ołtarz wczesnobarokowy, wczesnobarokowy korpus ambony o trzech zachowanych ściankach z obrazami Ewangelistów, trzy płaskorzeźby późnobarokowe, w tym jedna ze sceną Ostatniej Wieczerzy, a pozostałe z całopostaciowymi przedstawieniami Ewangelistów, chrzcielnica neogotycka, świecznik neogotycki oraz dzwon z inskrypcją.