悉尼一个多世纪以来一直是澳大利亚最大的城市，但由于地理边界变化，墨尔本在关键的人口衡量标准上赶超了悉尼。

澳大利亚统计局使用的计算城市人口的方法包括重要城市地区分类，所有人口超过10,000人的毗连城市中心均含在内。但2021年人口普查后，统计局对地理边界的修改改变了墨尔本的重要城区范围，将该市西北边缘的Melton区包含在内。这一合并使墨尔本重要城区的人口在2021年6月达到4,875,400人，比悉尼多出18,700人。

最近的边界变化还意味着，墨尔本的重要城区在2018年超过了悉尼的同等面积。

悉尼的重要城市地区包括悉尼盆地和蓝山郊区，但不包括中央海岸。

据《悉尼晨锋报》报导，澳大利亚统计局的人口学家Andrew Howe说，墨尔本的边界变化是该市西部边缘地区人口快速增长的结果。Melton区的人口在2011年至2021年期间增长了61%。

大城市人口的另一个常见衡量标准是大首府统计区（Greater Capital Cities Statistical Area），当局发现包括中央海岸在内的大悉尼地区（Greater Sydney）2021年6月的人口为526万，同期大墨尔本地区（Greater Melbourne）的人口为498万。

但联邦政府在今年1月份的年度人口声明中预测，大墨尔本的人口将在2031-32年超过大悉尼。

本世纪初，大悉尼地区的人口比大墨尔本多17%，但此后差距一直在缩小。到2011年，这一差距为10%，到2016年仅为6%。