Грамматический словарь Зализняка (склонения слова):
Мелкогрупповой, мелкогрупповая, мелкогрупповое, мелкогрупповые, мелкогруппового, мелкогрупповой, мелкогруппового, мелкогрупповых, мелкогрупповому, мелкогрупповой, мелкогрупповому, мелкогрупповым, мелкогрупповой, мелкогрупповую, мелкогрупповое, мелкогрупповые, мелкогруппового, мелкогрупповую, мелкогрупповое, мелкогрупповых, мелкогрупповым, мелкогрупповой, мелкогрупповою, мелкогрупповым, мелкогрупповыми, мелкогрупповом, мелкогрупповой, мелкогрупповом, мелкогрупповых, мелкогруппова, мелкогруппово, мелкогрупповы, мелкогрупповее, помелкогрупповее, мелкогрупповей, помелкогрупповей