В 1972 году окончил Томский государственный медицинский институт (ныне — Сибирский государственный медицинский университет, СибГМУ). В 1972-1973 гг. работал врачом Областного туберкулезного санатория № 1, в 1973-1983 гг. — главным врачом, в 1983-1985 гг. — главным врачом Томской областной клинической больницы с поликлиникой. В 1985 году был переведен в Москву на должность начальника Западного зонального управления санаториями и домами отдыха 4-го Главного управления МЗ СССР, которое впоследствии было переименовано в ФГБУ «Центр реабилитации» Управления делами Президента Российской Федерации, где с 1990 года по настоящее время работает главным врачом. Одновременно с 2003 года — директор Научно-образовательного центра медицинской и психологической реабилитологии того же учреждения.
С 2004 года — профессор по специальности «Внутренние болезни». Состоит научным руководителем кафедры Российской академии народного хозяйства и государственной службы при Президенте РФ (РАНХиГС).
Член-корреспондент РАМН с 2005 года, член-корреспондент РАН с 2014 года, академик РАН с 2016 года — Отделение медицинских наук.
Специалист в области клинической реабилитологии.
Академик А.И. Романов — российский медик, клинический реабилитолог, сомнолог. Основные направления научной деятельности посвящены проблемам теоретической и практической реабилитологии, общей патологии, терапии, сомнологии, фтизиатрии, организации здравоохранения. Им предложены высокоэффективные схемы ведения на реабилитационном этапе больных с наиболее распространенной патологией — сердечно-сосудистыми, неврологическими, эндокринологическими, гастроэнтерологическими, травматологическими, онкологическими и другими социально значимыми заболеваниями.
А.И. Романов сформировал методологическую основу исследований в области медицины сна, осуществил широкомасштабные эпидемиологические исследования по данной проблеме, организовал сеть сомнологических центров в системе Управления делами Президента РФ (Москва) и в других регионах Российской Федерации. В последние годы им уделяется большое внимание изучению реабилитационных аспектов метаболического синдрома, спортивной медицины, исследованию проблемы определения профессиональных рисков и сохранения профессионального долголетия, коморбидной патологии, онкореабилитации и др. Активно участвует в разработке, апробации и внедрении инновационных медицинских технологий, особенно в контакте с учреждениями РАН и Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере. Ныне им проводятся работы области информационных технологий, с целью включения их в клиническую практику персонифицированного подхода в лечении и диагностике больных.
Среди его последних книг наибольший интерес представляют «Медицинская реабилитация: нормативно-правовое и организационное обеспечение» (1916 г.) и «Общая и частная медицинская реабилитология: научно-методические и практические основы» (1917 г.).
Им подготовлено 24 кандидата и 1 доктор медицинских наук.
Является автором около 200 публикаций, из них 8 монографий. Имеет 19 патентов на изобретения.
Состоит членом редакционного совета журнала «Экономическая политика», ответственным редактором ряда выпусков журнала «Кремлевская медицина. Клинический вестник».
С 2013 года является членом Межведомственного совета по присуждению премии Правительства Российской Федерации в области науки и техники, секция «Медицина и здравоохранение».
Заслуженный врач РФ. Заслуженный деятель науки РФ.
Дважды лауреат премии Правительства РФ в области науки и техники.
Удостоен Почетной грамоты Президента РФ.
Отмечен Знаком «Отличник здравоохранения», Почетным знаком Управления делами Президента РФ.