Грамматический словарь Зализняка (склонения слова):
Мелкосерийный, мелкосерийная, мелкосерийное, мелкосерийные, мелкосерийного, мелкосерийной, мелкосерийного, мелкосерийных, мелкосерийному, мелкосерийной, мелкосерийному, мелкосерийным, мелкосерийный, мелкосерийную, мелкосерийное, мелкосерийные, мелкосерийного, мелкосерийную, мелкосерийное, мелкосерийных, мелкосерийным, мелкосерийной, мелкосерийною, мелкосерийным, мелкосерийными, мелкосерийном, мелкосерийной, мелкосерийном, мелкосерийных, мелкосериен, мелкосерийна, мелкосерийно, мелкосерийны, мелкосерийнее, помелкосерийнее, мелкосерийней, помелкосерийней