Melbourne fue sede de los Juegos Olímpicos de 1956, de los Juegos de la Mancomunidad de 2006, co-organizó la Copa Mundial de Rugby de 2003 y fue anfitriona del Campeonato Mundial de Polo en 2001. La ciudad cuenta con el Museo Nacional de Deportes, y además, en ella se organizan numerosos acontecimientos deportivos a lo largo del año, como el Abierto de Australia de tenis, el Abierto de Australia de golf, la Melbourne Cup de hípica y el Gran Premio de Australia de Fórmula 1 y el Gran Premio de Australia de Motociclismo del Campeonato del mundo de motociclismo en el Circuito de Phillip Island.