Виступала за дівочу збірну України WU-19. Дебют відбувся 26 вересня 2006 року в матчі проти Молдови (5:1). Всього за збірну WU-19 провела 17 поєдинків і відзначилася 5 м'ячами. З 2007 року викликається до збірної України. У 2009 році головний тренер збірної Анатолій Куцев викликав Романенко на чемпіонат Європи в Фінляндії. Після переможного голу в ворота Уельсу 17 вересня 2014 року, головний тренер валлійок Ярмо Матікайнен був відправлений у відставку.