Nederländaren vann före Lewis Hamilton och Fernando Alonso.
Det var Red Bulls första seger i Melbourne sedan 2011.
Det blev ett dramatiskt lopp med krascher och omstarter där Red Bull-föraren förde en hård kamp med Mercedesförarna Hamilton och George Russell. Russell halkade dock efter då han gjorde ett däckbyte precis före en omstart. Och senare försvann han helt med ett förmodat motorhaveri.
"Det var en del strul men vi överlevde allt, hade bra fart på bilen idag igen och vi vann, vilket var det viktigaste", säger Verstappen till F1:s webbplats.
Verstappen låg efter Mercedesförarna när Charles Leclerc tvingades bryta efter en kollision med Lance Stroll och Alex Albon.
Det blev omstart och då försvann Russell och Carlos Sainz efter sina däckbyten. Verstappen tog en komfortabel ledning före Hamilton, men då kallades säkerhetsbilen in på nytt och det blev omstart efter att Kevin Magnussen kraschat in i en mur och spridit bildelar över hela banan.
Det blev mer drama sedan Carlos Sainz fått sin spanske landsman Fernando Alonso att snurra till i en snäv kurva. Det orsakade problem för förarna bakom och säkerhetsbilen kallades in på nytt. Det blev ingen omstart, utan bilarna fortsatte in i mål i den ordning som de låg. Bara tolv fullföljde loppet.
Verstappen har nu vunnit två av tre körda race den här F1-säsongen, den första kom i premiären i Bahrain.
Rättad: I en tidigare version uppgavs felaktig nationalitet på Verstappen. Rätt är Nederländerna.