L'accident s'est produit pendant une kermesse de fin de trimestre dans une école primaire de Devonport, sur l'île de Tasmanie (sud).
Les enfants ont fait une chute d'une dizaine de mètres. Deux garçons et deux filles âgés d'environ 11 ans sont morts, et cinq autres enfants ont été grièvement blessés, a précisé la police de Tasmanie.
Le Premier ministre australien Scott Morrison a déploré un accident "bouleversant".
"De jeunes enfants qui s'amusent dehors avec leurs familles, et cela vire à cette horrible tragédie, en cette période de l'année, cela vous brise le cœur", a-t-il dit.
La météo avait prévu des "vents légers" et un temps ensoleillé en ce début d'été austral dans la région, située sur la côte nord de la Tasmanie.