ประวัติศาสตร์ออสเตรเลีย หมายถึงประวัติศาสตร์ของดินแดนและประชากรที่อาศัยอยู่ในเครือรัฐออสเตรเลีย รวมถึงชนพื้นเมืองที่อยู่มาก่อน และชาวอาณานิคมที่อพยพเข้ามาในภายหลัง ผู้คนที่เข้ามาอาศัยเป็นกลุ่มแรก เชื่อกันว่าเป็นชนพื้นเมืองดั้งเดิมที่อพยพขึ้นมาอาศัยอยู่ในแผ่นดินทวีปออสเตรเลีย ข้ามทะเลมาจากหมู่เกาะในภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้เมื่อประมาณ 40,000 ถึง 70,000 ปีที่แล้ว ธรรมเนียมและประเพณีเชิงศิลป์, ดนตรี และศาสนาที่พวกเขาสถาปนาขึ้นเป็นหนึ่งในประเพณีที่เก่าแก่ที่สุดในประวัติศาสตร์มนุษยชาติ ที่ยังสืบทอดมาจนนับบัดนี้
ชาวยุโรปที่เทียบฝั่งออสเตรเลียและขึ้นบกเป็นคนแรกคือ วิลเลิม ยันส์โซน นักสำรวจชาวดัตช์ ขึ้นฝั่งในปี ค.ศ. 1606 นักสำรวจชาวดัตช์อีก 29 คนได้สำรวจชายฝั่งทางตะวันตกและทางใต้ในคริสต์ศตวรรษที่ 17 และตั้งชื่อทวีปใหม่นี้ว่า "นิวฮอลแลนด์" นักจับปลิงทะเลชาวมากัสซาร์ขึ้นฝั่งออสเตรเลียทางตอนเหนือหลังจาก ค.ศ. 1720 หรืออาจจะก่อนหน้านั้น หลังจากนั้นนักสำรวจชาวยุโรปอื่น ๆ ก็ตามมา จนกระทั่งในปี ค.ศ. 1770 เมื่อเรือโท เจมส์ คุก ร่างแผนที่ชายฝั่งตะวันออกของออสเตรเลียให้กับสหราชอาณาจักร และกลับไปพร้อมกับคำบอกเล่าที่ตั้งรกรากที่อ่าวบอทานี (ปัจจุบันคือนครซิดนีย์ รัฐนิวเซาท์เวลส์)
กองเรือที่หนึ่งจากอังกฤษมาถึงอ่าวบอทานีในเดือนมกราคม ค.ศ. 1788 เพื่อตั้งทัณฑนิคม ในคริสต์ศตวรรษที่ตามมา อังกฤษได้ตั้งอาณานิคมอื่น ๆ บนทวีป และนักสำรวจชาวยุโรปคนอื่น ๆ ได้สำรวจลึกเข้าไปในส่วนในของทวีป ชาวออสเตรเลียพื้นเมืองอ่อนแอลงอย่างมาก ส่วนประชากรก็ลดลงเนื่องจากโรคภัยไข้เจ็บและความขัดแย้งที่มาพร้อมกับชาวยุโรป
การตื่นทองและอุตสาหกรรมการเกษตรได้นำความรุ่งเรืองมายังทวีป ชาวอาณานิคมอังกฤษในทั้งหกอาณานิคมเริ่มปกครองตนเองด้วยระบอบประชาธิปไตยแบบรัฐสภาตั้งแต่ช่วงกลางคริสต์ศตวรรษที่ 19 ในที่สุดชาวอาณานิคมก็ได้จัดทำประชามติเพื่อรวมตัวกันสถาปนาสหพันธรัฐใน ค.ศ. 1901 นับตั้งนั้นเป็นต้นมา ประวัติศาสตร์ของออสเตรเลียสมัยใหม่ก็เริ่มต้นขึ้น ประเทศออสเตรเลียต่อสู้ในสงครามโลกทั้งสองครั้งเคียงข้างกับอังกฤษ และกลายมาเป็นพันธมิตรสำคัญของสหรัฐอเมริกานับตั้งแต่จักรวรรดิญี่ปุ่นเริ่มแผ่อำนาจคุกคามในสงครามโลกครั้งที่สอง การค้าขายกับทวีปเอเชียเพิ่มขึ้น และโครงการรับคนเข้าเมืองหลังสงครามได้นำผู้อพยพกว่า 6.5 ล้านคนจากทุกทวีปเข้ามาในประเทศ นับจากหลังสงครามโลกครั้งที่สองเป็นต้นมาก็มีผู้อพยพหลั่งไหล่มาเรื่อย ๆ จากกว่า 200 ประเทศ จนจำนวนประชากรพุ่งขึ้นถึงกว่า 23 ล้านคนใน ค.ศ. 2014 และกลายมามีเศรษฐกิจที่ใหญ่ที่สุดอันดับที่ 12 ของโลก