أصبح التغير المناخي في أستراليا قضية هامة منذ بداية القرن الحادي والعشرين. في عام 2013، نشرت هيئة البحوث الأسترالية تقريرًا يٌظهر أن أستراليا تصبح أكثر حرًا، وأنها ستتعرض للمزيد من الموجات الحارة، ومواسم أطول من حرائق الغابات نتيجة التغير المناخي. في عام 2014، أصدر مكتب الأرصاد الجوية تقريرًا يتعلق بحالة المناخ في أستراليا، والذي أبرز العديد من النقاط الأساسية، بما فيها الزيادة الملحوظة في درجات الحرارة في أستراليا، خاصة درجات الحرارة ليلًا، وزيادة وتيرة حرائق الغابات، وفترات الجفاف، والفيضانات التي ارتبطت جميعها بالتغير المناخي.
منذ بداية القرن العشرين تعرضت أستراليا لزيادة في متوسط درجات الحرارة السنوية بما يقارب درجة مئوية، مع حدوث الاحترار خلال الأعوام الخمسين الماضية بضعف المعدل الحادث خلال الأعوام الخمسين التي سبقتها. ركزت الأحداث المناخية الأخيرة مثل الموجات الحارة الشديدة، والجفاف المنتشر، اهتمام الحكومة والعامة نحو آثار التغير المناخي في أستراليا. انخفضت الأمطار في جنوب غرب أستراليا بنسبة 10-20% منذ السبعينيات، بينما تعرض جنوب شرق أستراليا إلى انخفاض طفيف منذ التسعينيات. يُعتقد أن تصبح أنماط هطول المطر أكثر التباسًا، إذ أصبحت الأمطار أكثر غزارة، وأقل تكرارًا، وأكثر شيوعًا في الصيف منها في الشتاء، مع انخفاض أو انعدام التحسن في المطر في الهضبة الغربية والأراضي المنخفضة وسط أستراليا. استُنفذت مصادر المياه في المناطق الجنوبية الشرقية من أستراليا نتيجة زيادة تعداد السكان في المناطق العمرانية (زيادة الطلب) المقترن بعوامل التغير المناخي مثل استمرار الجفاف الممتد (نقص العرض). في الوقت ذاته، لا تزال انبعاثات الغازات الدفيئة في أستراليا هي ذات النصيب الأعلى لكل فرد في منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية. ارتفعت أيضًا درجات الحرارة بشدة في أستراليا منذ عام 1910، وأصبحت الليالي أدفأ.
فُرضت ضريبة الكربون من قِبل حكومة جيلارد سعيًا إلى تقليل أثر التغير المناخي، وعلى الرغم من بعض الانتقادات، نجحت الضريبة في تقليل انبعاثات ثنائي أكسيد الكربون في أستراليا، مع انخفاض نسبة توليد الكهرباء بالفحم بنسبة 11% من 2008-2009. انتُخبت الحكومة الأسترالية التالية في 2013 بقيادة رئيس الوزراء توني أبوت الذي انتُقد لكونه «في إنكار تام للتغير المناخي». عُرف أبوت بمواقفه المعادية للتغير المناخي كما ظهر في العديد من السياسات التي اعتمدتها إدارته. خلال اجتماع عُقد في المملكة المتحدة بشأن الاحتباس الحراري، ذكرت التقارير أنه صرح بأن المنددين بالتغير المناخي متشائمون، مؤكدًا على الحاجة إلى صناعة السياسات «القائمة على الأدلة». ألغت حكومة أبوت ضريبة الكربون في 17 يوليو من عام 2014 في خطوة انتُقدت بشدة. عُدل هدف الطاقة المتجددة الذي أُطلق في 2001. لكن خلال فترة حكومة مالكولم تورنبول، حضرت أستراليا مؤتمر الأمم المتحدة للتغير المناخي في عام 2015، وصدقت على اتفاقية باريس، التي تقضي بمراجعة أهداف تقليل الانبعاثات كل 5 سنوات بدءًا من 2020.