La especie tipo es Romeosaurus fumanensis, conocida de cuatro ejemplares incompletos, pero suficientes para reconstruir su aspecto.
[1] Romeosaurus fue descrito por primera vez en 2013, basándose en los restos fósiles encontrados en algunas cuevas entre el Monte Loffa y el pueblo de Fumane, en el Monti Lessini.
El análisis filogenético efectuado por sus descriptores (Palci et al., 2013) indica que Romeosaurus es considerado como un pariente cercano de Russellosaurus, un mosasauroide norteamericano; asimismo está relacionado con un género suramericano, Yaguarasaurus, representando estos una subfamilia de mosasáuridos primitivos que fue denominada como Yaguarasaurinae, afín a otro grupo primitivo, la subfamilia Tethysaurinae (conformada por Tethysaurus y Pannoniasaurus).
La condición hidropedal (patas en forma de aletas) e hidropélvica (en la que ya no hay una conexión estable entre los huesos ilíaco y sacro) luego se desarrolló independientemente en los dos linajes.
También es posible que incluso los yaguarasaurinos y halisaurinos hayan evolucionado independientemente las aletas, pero esto no está claro debido a los vacíos del registro fósil para estos grupos.