Nato a Cagliari nel 1900 da una ricca famiglia di Santulussurgiu, nobile per meriti agrari, laureato in ingegneria al Politecnico di Torino, dal 1926 ingegnere ferroviario, è ispettore generale delle Ferrovie dello Stato a Venezia dove risiede continuativamente eccetto due anni in cui è trasferito a Milano per sovrintendere alla costruzione della nuova stazione ferroviaria.

Armando Gavagnin, fra i fondatori del Partito d'Azione e sindaco di Venezia dopo la Liberazione, ricorda, nel suo libro di memorie Vent'anni di resistenza al fascismo, di averlo conosciuto alla Siderocemento di Venezia, che fu nel periodo precedente e successivo ai quarantacinque giorni di Badoglio la sede dell'attività clandestina del PdA . Bartolomeo Meloni si iscrive al partito dopo alcune sue incertezze dovute al problema di conciliare la fede cattolica con l'impegno in un partito che si dichiarava laico e socialista. 

Gavagnin scopre, nel conoscerlo meglio, una straordinaria figura umana: «Mi convinsi che Meloni era veramente il primo tra i ferrovieri, il primo per elezione spontanea, naturale, non discutibile, il primo perché il migliore». Si dà subito alla formazione di un'organizzazione ferroviaria antifascista che preveda il trapasso a una società democratica con l'epurazione delle persone più compromesse con il passato regime. D'accordo e su incarico di tutti i partiti forma una lista di persone che avrebbero dovuto ricoprire cariche importanti nel Compartimento ferroviario: «In quella lista, — ricorda Gavagnin —, che io stesso presentai ai dirigenti ferroviari il suo nome non c'era e invano feci insistenza perché figurasse. Egli non ne volle sapere. Era stato iscritto al partito fascista e questo stabiliva una incompatibilità, che secondo lui non poteva essere superata. Invano feci distinzioni, parlai di necessità e di esperienza. Fu irremovibile e volle che fra i nomi indicati figurassero in prima linea quelli di persone mai iscritte al partito» .