Ändringen rörde ett ökat inflytande för regeringen om domarrollen. Meloni och det styrande ytterhögerpartiet Italiens bröder stod bakom förslaget.
Motståndarna till förändringen anser att förslaget innebär ett större – och negativt – politiskt inflytande över rättssystemet.
Enligt förslaget ska domare respektive åklagare inte heller kunna byta roll – vilket sällan sker.
På måndagseftermiddagen sade Meloni att lagförslaget fallit, sedan nej-sidan såg ut att få omkring 54 procent av rösterna.
Resultatet i folkomröstningen ses som ett rejält politiskt bakslag för Meloni och hennes koalitionsregering.
