悉尼拥有多所著名大学，其中最为知名的是 悉尼大学（The University of Sydney），简称“USYD”或“悉大”。悉尼大学是南半球最古老的大学，成立于1850年，位于澳大利亚悉尼，是一所世界顶尖的研究型大学。它位列多个国际大学联盟和排名中，包括砂岩学府、环太平洋大学联盟、澳大利亚八校联盟、亚太国际贸易教育暨研究联盟、英联邦大学协会、全球高校人工智能学术联盟、新工科教育国际联盟、全球管理教育联盟等。
悉尼大学拥有多个著名学术机构，如悉尼大学商学院、悉尼大学法学院、悉尼大学医学院和悉尼音乐学院等。此外，皇家阿尔弗雷德王子医院是澳大利亚最佳医院，悉尼大学图书馆是南半球最大的图书馆，尼克尔森博物馆是南半球最大的文物博物馆。
在2025年QS世界大学排名中，悉尼大学位居世界第19位。悉尼大学也是AACSB、AMBA和EQUIS认证大学，以及欧洲全球管理教育联盟CEMS成员。
除了悉尼大学，悉尼还有其他著名大学，如悉尼科技大学（University of Technology Sydney）、新南威尔士大学（The University of New South Wales）和澳大利亚天主教大学（Australian Catholic University）等，这些大学也在各自的领域有着卓越的学术和研究成就。