Mellansjön är en sprickdalssjö som ligger i samma förkastning som den uppströms liggande Övrasjön och den nedströms liggande Brosjön. Sjön är en del av Kagghamraåns sjösystem och ligger i nordvästra delen av avrinningsområdet.
Mellansjön är relativt lättillgänglig för allmänheten. Sjön är omgiven av äldre och yngre barrskog med lövinslag och ligger i naturreservatet Vinterskogen, som också är ett Natura 2000-område.