Figlio di Sergio degli Onesti, un condottiero militare di origine franca che divenne duca di Ravenna nella prima metà del decimo secolo, e di Traversara Traversari, nobile ravennate discendente di quel Teodoro che fu prima generale di Odoacre e poi duca di Ravenna sotto il dominio del re ostrogoto Teodorico, Romualdo nacque tra il 951 e il 953.

Rampollo di famiglie così potenti, la sua vita giovanile fu confortevole e agiata, e niente pareva destinarlo ad una vita da anacoreta. Ad avvicinarlo alla religione fu un fatto di sangue di cui si trovò ad essere testimone, se non protagonista, intorno ai vent'anni di età, e in cui furono coinvolti suo padre ed un suo cugino.

Sconvolto dall'accaduto, Romualdo cercò di riconquistare la pace interiore ritirandosi nel monastero di Sant'Apollinare in Classe, alle porte di Ravenna. Il suo ardore penitenziale tuttavia non trovò soddisfazione tra le mura dell'abbazia, dove a suo dire regnava una mollezza di costumi sconveniente. Passò dunque in territorio veneziano, per seguire gli insegnamenti di un eremita, tale Marino, che lo mise in contatto con uno degli abati riformatori più conosciuti dell'epoca, Guarino di Cluny.

Guarino convinse il giovane a seguirlo in Catalogna, nell'abbazia benedettina di Sant Miquel de Cuixá: tra i loro compagni di viaggio figurava anche Pietro Urseolo diventato doge di Venezia dopo l'assassinio del predecessore Pietro Candiano, e probabilmente in cerca di scampo dalla minacciata vendetta dell'imperatore Ottone II. Si era alla fine dell'estate del 978: otto anni dopo Pietro Urseolo morì in Catalogna nella sua spoglia cella monacale, mentre Romualdo tornò in Italia intorno al 988, dopo aver terminato la sua formazione religiosa.

Rifiutando il ruolo di abate del suo primo monastero, si ritirò dapprima nell'eremo di Pereo, nel delta del Po, per poi spostarsi alle pendici del monte Fumaiolo, dove fondò una piccola comunità monacale nella zona in cui oggi sorge il paese di Verghereto. Il suo rigore fu però poco apprezzato dai suoi stessi compagni che, pressati dai suoi continui richiami disciplinari e morali, pare lo abbiamo addirittura cacciato a vergate: da questo fatto sembra derivi il nome dell'attuale paese.

Dopo un breve periodo trascorso a Cassino, Romualdo iniziò a peregrinare sui monti dell'Appennino, tra Romagna, Toscana, Marche e Umbria, fondando numerosi monasteri. Uno di questi è quello di Fonte Avellana, dove pochi decenni più tardi soggiornò lungamente san Pier Damiani, che di Romualdo fu il principale biografo. In Umbria invece fondò prima l'eremo di Sitria, e poi il piccolo cenobio di Santa Maria di Sitria.

A questa attività di fondatore alternava anche periodi di ritiro eremitico (in una grotta nei presssi di Parenzo, in Istria), mentre per un certo periodo tornò anche a ricoprire, su invito dell'imperatore Ottone III, la carica di abate di Sant'Apollinare in Classe, che tuttavia abbandonò dopo poco tempo.

Verso il 1020, in una radura delle foreste casentinesi donatagli pochi anni prima da tale Maldolo di Arezzo, la sua opera di fondatore di comunità eremitiche giunse a compimento con la fondazione di Camaldoli (contrazione di Campus Maldoli), destinato a diventare il più celebre tra i tanti eremi fondati da Romualdo, e che darà il nome alla Congregazione Benedettina riformata secondo i rigidi principi da lui stesso enunciati: la Congregazione dei Camaldolesi.

Nemmeno nel "suo" Camaldoli Romualdo trovò tuttavia pace, e solo pochi anni dopo si spostò verso Fabriano, per fondare l'abbazia di San Salvatore in Valdicastro, dove morì il 19 di giugno del 1027.

Beatificato appena cinque anni dopo la morte, fu dichiarato santo da Clemente VIII nel 1595.