L'aeroporto di Melbourne (conosciuto anche come Tullamarine Airport) si trova a nord della città. Sono presenti tre terminal, uno dei quali per i voli internazionali. E' il secondo aeroporto più trafficato dell'Australia, dopo l'aerostazione di Sydney. Nel 2006 sono transitati quasi 22 milioni di passeggeri. In previsione dell'arrivo dei nuovi superjumbo Airbus A380, ordinati da varie compagnie aeree che utilizzano l'aeroporto (Malaysia Airlines, Qantas, Thai, Singapore Airlines, Emirates) sono in corso i lavori di adeguamento.