Das Wetter in Melbourne ist sehr wechselhaft und wird gerne mit „four seasons in a day“ (deutsch "Vier Jahreszeiten an einem Tag") beschrieben. Starke Wetterschwankungen sind vor allem vom Frühjahr bis zum Sommer zu beobachten. Sie äußern sich primär in Form von Stürmen, Regen und schnellen Temperaturstürzen. Hierfür ist der Temperaturunterschied zwischen dem kühlen Südpazifischen Ozean und dem erheblich wärmeren Inland Australiens verantwortlich. Erwärmt sich das Land deutlich schneller als der Südpazifik, steigt die Luft über dem Land auf. Die kältere Luft vom Meer bewegt sich als Südwind, auch "Southerly" genannt, zum nördlichen Hochdruckgebiet. Hierbei entsteht eine Kaltfront, die den plötzlichen Wetterumschwung verursacht. Im Sommer strömen sehr warme Winde aus dem Zentrum des Kontinents nach Melbourne, infolgedessen steigen die Temperaturen stark an. Während einer solchen Situation verzeichnete Melbourne im Februar 2009 drei Tage hintereinander Tageshöchsttemperaturen von über 40 Grad Celsius, was im Umland zu den Buschfeuern in Victoria 2009 führte.