جيولوجيا أستراليا تعكس تاريخاً صخرياً بالغ القدم يمتد عبر معظم الأزمنة الجيولوجية، إذ تضم القارة تكوينات صخرية متنوعة تعود إلى مراحل مبكرة جداً من تاريخ الأرض. تشكل غرب أستراليا وجنوبها وأجزاء واسعة من داخلها على كتل قديمة تعرضت للحت والائتكال، بينما يمثل الشرق نطاقاً أحدث نسبياً ارتبط بالالتواءات والانكسارات والنشاط البركاني والاندفاعات المعدنية. انفصلت أستراليا عن قارة جوندوانا القديمة، وتعرضت مناطق منها لطغيان بحري وترسيب صخور كلسية ورملية وغضارية، ثم أدت حركات الرفع والخفض إلى تكوين الهضبة الغربية والسهول الوسطى والمرتفعات الشرقية والسواحل الحالية، مما يفسر تنوع تضاريسها ومعادنها ومرافئها الطبيعية.