Marken började gunga strax efter klockan 9, lokal tid. I landets näst största stad Melbourne, i delstaten Victoria, sprang människor i panik ut på gatorna och flera byggnader evakuerades.
Under förmiddagen följde sedan flera efterskalv, det kraftigaste med magnituden 5,5, enligt Victorias vice regeringschef James Merlino.
Han säger att rapporter om skador på närmare 50 byggnader hittills har kommit in, rapporterar ABC News. Bilder och filmer visar bland annat hur delar av taket och väggen på en äldre byggnad i Melbourne har rasat ihop.
Däremot har inga dödsoffer eller allvarligare personskador rapporterats.
Det ovanliga skalvet är enligt Geoscience Australia ett av det största som har registrerats i östra Australien sedan den europeiska kolonisationen i slutet av 1700-talet.
Det inträffade i nationalparken Alpine, omkring 19 mil nordost om Melbourne, på tio kilometers djup, och skakningarna kändes även på Tasmanien, i huvudstaden Canberra och på vissa håll i landets största stad Sydney, över 600 kilometer bort.