14 октября 1896 г. Мелетий возглавил Рязанскую епархию. 27 декабря 1896 г. после напутственного молебна в Крестовой церкви выехал из Якутска, 17 февраля 1897 г. прибыл в Рязань, где его встретили губернатор Николай Семёнович Брянчанинов, викарный епископ Михайловский Полиевкт (Пясковский) и др. С вокзала Мелетий проследовал в кафедральный Христорождественский собор, в котором произнёс перед паствой первую речь, рассказав о своей 35-летней деятельности в Восточной Сибири. Ознакомясь с делами Рязанского епархиального управления, предпринял длительное путешествие для обзора и инспекции храмов и монастырей с освящением вновь построенных церквей, побывав в самых отдалённых уголках Рязанской губернии. С XVI в. на территории Касимовского уезда Рязанской губернии проживало татарское население, исповедующее ислам. Одними из главных целей поездки Мелетия в  Касимов были открытие Карамышевского миссионерского училища и возрождение деятельности Касимовской противомусульманской православной миссии. В Слове, сказанном в миссии, Мелетий определил условия успеха христианской проповеди: «Если свет христианства слабо и медленно действует на окружающую среду, то надо поискать причины этого явления в нас самих. Не слабо ли мы сами веруем? Не пренебрегаем ли мы теми дарами благодати Божией, которые нам даны для пользы нас самих и ближних?» Только истинная жизнь во Христе «делается светом миру», и «на этот свет выйдут люди заблуждающиеся и познают путь спасения». В июле-августе 1897 г. в Казани проходил третий Всероссийский миссионерский противораскольнический съезд, на котором Рязанский епископ выступил с речью «Из пережитого», в которой описал положение православного нерусского населения среди раскольников и сектантов. 8 июня 1898 г. по распоряжению Мелетия в Рязани состоялся первый Миссионерский епархиальный съезд, для участия в котором были вызваны окружные или благочиннические миссионеры (в Рязанской епархии их было 35 человек), а также священники приходов с большим числом раскольников среди населения. Открытие съезда предварялось архиерейским богослужением в Архангельском соборе Рязанского кремля. Перед молебном Мелетий произнёс Слово, обратив внимание на то, что «посылаемые на это служение... должны быть учительны, мудры, яко змия, и в действиях своих искусны и целы, яко голубие... Добрая, христианская жизнь пленительна для ума и сердца: она сама преклоняет к себе сердца других. И это вернейший залог успеха в обращении заблудших». В 1897 г. Мелетий был избран почётным членом Казанской духовной академии. Мелетий возглавлял Рязанский комитет ИППО, значительно активизировал работу Братства во имя святителя Василия, епископа Рязанского. В феврале 1897 г. по его ходатайству великий князь Сергей Александрович принял братство под своё покровительство. В июле 1897 г. великий князь Сергей Александрович посетил Рязань. В кафедральном Успенском соборе Мелетий обратился к нему с речью и подарил икону Василия Рязанского. В декабре 1899 г. для поклонения древней чудотворной Казанской иконе Божьей Матери в город Ряжск Рязанской губернии приехал протоиерей Иоанн Кронштадтский и 16 декабря 1899 г. сослужил Мелетию во время Божественной литургии. Затем они вместе совершили молебен Божьей Матери перед Её Казанской иконой.