Australiens regering har för avsikt att hålla en icke-bindande folkomröstning om huruvida man ska tillåta samkönade äktenskap, även om ett datum ännu inte har planerats.
Den australiska valkommissionen tidigare beräknade kostnaden för att köra plebishite på A$158m.
Men forskning av revisionsföretaget PwC sade att denna siffra var för låg, eftersom det inte tillät "totala ekonomiska kostnader".
PwC: s rapport sade att hålla en fristående plebiscite på en lördag skulle kosta Australiens ekonomi $A280m i förlorad produktivitet.
Dess inverkan på "mental hälsa och välbefinnande för australiska medborgare" skulle också kosta minst $ A20m, sade rapporten.
Finansiering kampanjer för och emot förslaget skulle kosta ytterligare $ A66m, sade det.
"De verkliga kostnaderna för regeringen, ekonomin och medlemmar i samhället att hålla en fristående plebisacit är mer än tre gånger högre än de siffror som vanligtvis citerades," PwC Australien VD Luke Sayers sade i ett uttalande.
"De totala ekonomiska kostnaderna har inte beaktats tidigare och bör ingå i debatten om det bästa sättet att nå en lösning på denna fråga."
Men den liberala senatorn Eric Abetz, en motståndare till samkönade äktenskap, ifrågasatte PwC:s metod för att beräkna kostnaden för förlorad produktivitet.
"Eftersom, ärligt talat, att försöka ta hänsyn till och fördubbla siffran på grundval av den tid det tar att rösta som en faktor i princip säger, "titta, låt oss bli av med demokratin; varje gång människor går till vallokalen det kostar dem $ 281m", sade han till Australian Broadcasting Corp.
Senator Abetz har tidigare antytt att han kanske inte ser resultatet av plebiskite som bindande.
PwC forskning sade att om en offentlig undersökning gjordes samtidigt med det kommande federala valet, snarare än som en fristående röst, skulle det kosta $A113m.
En omröstning i parlamentet utan en offentlig omröstning skulle kosta 17 miljoner dollar, sade PwC.
Den fristående offentliga omröstningen tillkännagavs ursprungligen av den före detta premiärministern Tony Abbott.
Malcolm Turnbull sa att han skulle gå vidare med plebiskite efter att ha ersatt Mr Abbott som premiärminister förra året.
En fristående offentlig omröstning om samkönade äktenskap skulle kosta Australien $ A525m (275,55 miljoner pund; 396 miljoner), säger ett nytt betänkande.