Thành phố Melbourne có quan hệ kết nghĩa với bảy thành phố trên thế giới.[8] Đó là các thành phố: Osaka, Nhật Bản (từ 1978); Thiên Tân, Trung Quốc (từ 1980); Thessaloniki, Hy Lạp (từ 1984); Boston, Massachusetts, Hoa Kỳ (từ 1985); Saint Petersburg, Nga (từ 1989); Milan, Ý (từ 2004) và Delhi, Ấn Độ (từ 2007).

Một vài thành phố khác trong vùng đô thị cũng có mói quan hệ kết nghĩa; xem Danh sách khu vực chính quyền địa phương tại Victoria để biết thêm chi tiết.