Родился 4.9.1912 в станице Миллерово, ныне город Ростовской области в семье рабочего. Украинец. Член КПСС с 1939. Окончив 9 классов, работал токарем.

В Советской Армии с 1933. Окончил Ворошиловградскую военно-авиационную школу летчиков в 1935.

Участник Великой Отечественной войны с июня 1941.

Штурман 91-го истребительного авиационного полка (256-я истребительная авиационная дивизия, 5-й истребительный авиационный корпус, 2-я воздушная армия, Воронежский фронт) майор Романенко к августу 1943 совершил 193 боевых вылета, сбил лично 18 самолетов противника и 5 — в группе.

Звание Героя Советского Союза присвоено 28.9.43.

Награжден орденом Ленина, 2 орденами Красного Знамени.

Погиб 6.11.1943 в воздушном бою у села Линовый Скиток Васильковского района Киевской области.

Похоронен там же.

На родине имя Героя носят улица, парк культуры и отдыха и пионерская дружина одной из школ. На здании, где раньше была школа, в которой учился Герой, установлена мемориальная доска.