墨爾本位于南緯37度，東經145度，南半球中緯度地區，地處平原地區，屬于亞熱帶與溫帶相交叉的地帶，氣候條件比較復雜。年均溫在20攝氏度左右，由于臨海的原因，終年多雨，總的來說屬于溫帶海洋性氣候特征，氣候宜人舒適，非常適合居住。

從降水量來說，墨爾本的氣候相對來說比較干燥，全年的降水量在在500毫米左右，降水量分布比較均衡。從氣溫來說，夏季整體高溫，冬季溫和。夏季的最熱月均溫在25度左右，偶爾有高于40度的情形。夏天人們普遍喜歡去海邊游玩消暑。冬季相對來說比較舒適，月均溫在15攝氏度左右，一般情況下只需要穿著夾克類的服裝即可。

墨爾本雖然處于澳洲大陸的東海岸，但是仍然受洋流的影響，常年的南太平洋暖濕氣流持續為墨爾本當地帶來水汽，同時印度洋冷風也會影響到墨爾本的氣候。與此同時，墨爾本位于大分水嶺以東，高山使得當地成為了山前迎風坡，增加了降水量。

總體來看，墨爾本當地的氣候比較宜人，非常適合居住，全年基本沒有太多極端天氣現象出現，因此在近年來吸引了很多海外移民前來投資、居住。優良的氣候條件將墨爾本塑造成為了澳洲的第二大城市，同樣是整個澳洲的文化之都，像澳洲網球公開賽、F1方程式賽車比賽等都在墨爾本舉辦，吸引了很多人前來參觀拜訪，具有長遠的國際視野。