墨爾本的氣候屬于亞熱帶與溫帶交叉型氣候,
最熱月通常最高平均氣溫25℃,最低平均氣溫14℃,最冷月在3℃到15℃之間,終年多雨,屬于溫帶海洋性氣候。處于向亞熱帶過渡的地帶,夏季偶有最熱月超過40攝氏的情形。夏天人們喜歡去海邊玩,在炎熱的夏天,日間氣溫最高可達到四十攝氏度以上。
墨爾本的氣候比較幹燥,相對濕度常在30%到50%之間,由于幹燥,平時晾曬衣物也幹得快,衣服家具等物品不容易發黴,冬天在同樣的低溫下與濕度高的地方比較也不覺得那麼寒冷,在生活上,墨爾本這樣的濕度讓很多人覺得舒适。
由于地理位置和洋流影響的原因,墨爾本日夜溫差較大,夏天即使白天氣溫高達三十多度,晚上就會涼下來至十二度左右,因此在冬天,墨爾本不太冷,冬天一般日間氣溫在十攝氏度以上,冬天并不下雪,但墨爾本的周圍有許多山,冬天的時候寒冷的高山上有積雪,所以每逢冬季,墨爾本附近的高山又是滑雪的好地方。