Psychiatre installée dans le New Jersey, le Dr Jennifer Melfi reçoit Tony Soprano après une crise de panique au début de la saison 1. Ses séances deviennent le contrepoint de toute la série : un cabinet feutré où le chef mafieux parle de sa mère, de ses crises d'angoisse et de ses rêves, sans jamais nommer ses crimes. Melfi est italo-américaine elle aussi, divorcée, en thérapie elle-même auprès du Dr Elliot Kupferberg. Elle oscille entre fascination clinique, peur physique et conscience morale d'aider un patient dangereux.
Lorraine Bracco campe Melfi pendant les six saisons, soit 86 épisodes entre 1999 et 2007. Elle reçoit quatre nominations consécutives aux Emmy pour ce rôle. David Chase lui avait d'abord proposé Carmela ; Bracco a refusé, ne voulant pas rejouer l'épouse de mafieux après Karen Hill dans Les Affranchis de Scorsese.