לשתי המדינות קשרים מוסדיים ותיקים יותר מכל שכנה אסייתית אחרת. ניתן לאתר קשרים בין אוסטרליה ומלזיה מאז המאה ה-18, המלזים השתתפו בתעשיית הפנינים מול החוף הצפוני של אוסטרליה במאה ה-19, שם צאצאיהם מהווים כיום חלק בלתי נפרד מהחברה הרב תרבותית של דרווין. במהלך מלחמת העולם השנייה, חיילים אוסטרליים שהיו מעורבים בקרב מלאיה שבו רבים מבין החיילים השורדים שלו נתפסו על ידי הצבא היפני ונשלחו לבורנאו למחנה באטו Lintang ולמחנה Sandakan ובנוסף הם גם נאלצו להשתתף בצעדות, אשר הביאו למותם של שבויי מלחמה אוסטרלים רבים ורק שישה מהם שרדו כדי לראות את סיום המלחמה ושחרורו של האי בורנאו בעקבות תגבורת אוסטרלית. מאז, כוחות אוסטרלים היו מעורבים גם במלחמת מלאיה נגד הקומוניסטים, ובמיוחד מצב החירום המלאי והחירום המלאי השני, שם הם סיפקו חומרים וציוד לכוחות הביטחון של מלאיה, וכן בפעולה של מלזיה נגד המרידה הקומוניסטית בסרוואק ועם הסתננות צבאית אינדונזית אל אדמתה לפני הקמתה של פדרציה גדולה יותר הכוללת את צפון בורנאו וסארוואק. היחסים הפורמליים בין שתי המדינות המודרניות החלו בשנת 1955.