Regeringen sade också att den skulle utvidga sin flygkampanj mot den så kallade islamiska staten (IS) i Irak till Syrien.
Så, hur kommer Australien att avgöra vilka flyktingar det kommer att ta, och vad kommer att hända med dem när de anländer?
Vem kommer att accepteras?
Premiärminister Tony Abbott sade Australien skulle ta in 12.000 syriska flyktingar från förföljda minoriteter - en betydande ökning på 13 750 flyktingplatser Australien hade avsatt för 2015.
Ett team av australiska regeringstjänstemän kommer snart att avgå till Mellanöstern för att arbeta med FN: s flyktingbyrå för att identifiera och behandla potentiella kandidater för vidarebosättning.
Regeringen sade att dess fokus skulle ligga på de människor som är mest behövande, särskilt kvinnor, barn och familjer till förföljda syriska minoriteter som har sökt skydd från konflikten i grannlandet Jordanien, Libanon och Turkiet.
Australiska tjänstemän berättade lokala medier de första flyktingar - som måste klara hälso- och säkerhetstester - kan vara i landet i december och hela 12 000 människor bosatte sig i mitten av 2016.
FN:s flyktingkommissariat (UNHCR) uppskattar att det finns 7,6 miljoner internflyktingar och ytterligare 4 miljoner som har flytt för att söka skydd.
Vilka länder är bäst lämpade att ta emot invandrare?
Var ska de bo?
I Australiens största flyktingbosättning på årtionden är det troligt att de 12.000 syrierna kommer att vidarebosättas över Australien i större städer.
Vissa regionala städer har erbjudit sig att ta en del av flyktingarna, men de skulle behöva betydande ekonomisk hjälp för att göra det.
Flyktingarna förväntas inte vara inhysta i befintliga fångläger, som den i Villawood, i västra Sydney, eftersom dessa anläggningar - som redan till största delen är i drift på plats - husfolk vars flyktingstatus ännu inte har fastställts.
Stöd som engelska lektioner, utbildning för barn och hälso-och sjukvård, kommer att behöva tillhandahållas, med regeringen uppskattar en total kostnad på upp till A$700m ($494m; £321m) under fyra år.
Hur har människor reagerat?
UNHCR välkomnade "varmt" tillkännagivandet, liksom många australiensare, däribland några i Abbotts eget liberala parti som hade uppmanat honom att ta fler flyktingar.
Premiärminister för Australiens folkrikaste stat, New South Wales, Mike Baird, vars senaste vädjan till regeringen att göra mer tros ha påverkat Abbotts beslut, applåderade "detta djärva och generösa beslut".
Labouroppositionen - som hade krävt ytterligare 10.000 flyktingplatser och 100 miljoner dollar i extra hjälp - välkomnade också tillkännagivandet men varnade regeringen för att ta
De grönas ledare Richard Di Natale tweetade att varje flykting som välkomnades in i Australien var "en annan person med en chans", men sade att bombningen av Syrien "bara kommer att skapa fler flyktingar och mer lidande".
Varför tar Australien bara flyktingar från "förföljda minoriteter"?
Under de senaste dagarna har ett antal framträdande regeringsmedlemmar sagt att Australien bara bör acceptera kristna syrier, vilket väcker hård kritik från andra håll.
Men Abbott förnekade regeringen var diskriminerande mot muslimska syrier som också står inför allvarlig fara.
"Det finns förföljda minoriteter som är muslimska, det finns förföljda minoriteter som är icke-muslimska och vårt fokus är på de förföljda minoriteter som har fördrivits och är mycket osannolikt att någonsin kunna gå tillbaka till sina ursprungliga hem", berättade han för journalister på en presskonferens.
Är det lagligt att bomba Syrien?
Men Abbott sade att den rättsliga grunden för de nya operationerna kom under "kollektiv självförsvar", eftersom IS militanta i Syrien hotade både Irak och det internationella samfundet.
Artikel 51 i FN-stadgan garanterar "den inneboende rätten till individuellt eller kollektivt självförsvar om ett väpnat angrepp sker mot en medlem av Förenta nationerna".
Men juridiska experter säger att ett sådant försvar är problematiskt eftersom vissa internationella rättsfall har avgjort det endast kan åberopas i försvaret av en stat mot en annan, och IS erkänns inte i lag som en stat.
Australiens Air Task Group, utplacerad i Mellanöstern regionen, består av sex F/A-18 Hornet flygplan, en KC-30A Multi-Role Tanker Transport och en E-7A Wedgetail Airborne Early Warning and Control flygplan.
Regeringen sade sitt beslut att utvidga Australiens flyganfall mot IS till Syrien följde Iraks begäran om internationellt bistånd mot IS-fästen, och en formell begäran från USA.
När är det lagligt att döda sina egna medborgare?
I en stor politisk omsvängning, den australiska regeringen har sagt att det kommer att avsevärt öka sitt flyktingintag och sitt ekonomiska stöd till FN för människor som fördrivits av konflikterna i Mellanöstern.