雖然墨爾本有南面的菲利普港灣與莫寧頓、貝拉林兩個半島、西南面的奧特威山脈和東南面的斯特爵雷茨基山脈屏障來自南方的極地洋流，北面又有大分水嶺隔離來自內陸的乾旱熱浪，氣候普遍較為平緩舒適，但由於受氣候變暖的影響，近年來其平均溫度（尤其是旱季）呈明顯上升趨勢，極端天氣事件發生的頻率和程度也顯著升高和加深。例如2009年1月末至2月初，熱浪突襲澳洲，墨爾本是主要的受影響城市之一。該市保持了150年之久的最高溫紀錄就在此期間被打破 。加上臭氧層空洞的問題，墨爾本夏季的陽光也容易引起皮膚癌，市民在外出時均會塗上防曬油以減少紫外線的傷害。