Родился 15 марта 1916 года в деревне Мартыново ныне Краснохолмского района Тверской области в семье крестьянина. Здесь учился в школе, окончил 5 классов.
В 1937 году Николай Фёдорович Романов вместе с родителями переехал в село Бабстово Ленинского района из деревни Мартыново Калининской области. Работал бригадиром комбайнеров.
В 1937 году призван в Красную Армию. Служил в танковых войсках на Дальнем Востоке. В 1941 году окончил курсы младших лейтенантов и получил первое офицерское звание. Здесь же, на восточных рубежах страны, встретил начало Великой Отечественный войны. Член ВКП(б)КПСС с 1943 года.
В боевые действия вступил только в августе 1945 года, в войне против японских милитаристов. 9 августа войска 15-й армии перешли в наступление на Сунгарийском направлении. Упорные бои развернулись за Фуцзинский укреплённый район и город Фуцзинь (Китай).
11 августа группа танков батальона, прорвавшись вперёд, прикрывала продвижение наших стрелков и артиллеристов. Лейтенант Романов сам вёл огонь из пушки. Быстро ориентируясь, перенося огонь с одной цели на другую, командир танка уничтожил три пулемётные точки, шесть снайперов и подавил дзот. Когда танк был подбит, потерял подвижность, экипаж не покинул боевую машину. Продолжая бой, отважные танкисты огнём из орудия поражали цели, пулеметными очередями косили пехоту. В самые трудные моменты в ход шли гранаты. Шесть часов держались они в своей бронированной крепости, поддерживая огнём наступающие стрелковые подразделения, пока не подошли главные силы батальона.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 8 сентября 1945 года за образцовое выполнение боевых заданий командования на фронте борьбы с японскими империалистами, доблесть и отвагу лейтенанту Романову Николаю Фёдоровичу присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали "Золотая Звезда".
После войны продолжал службу в армии. В 1949 году окончил Высшую офицерскую школу, был комендантом гарнизона в Калининградской области. С 1957 майор Романов - в запасе. Жил в городе Калининграде.
Умер 11 апреля 1963 года. Похоронен в Калининграде на старом городском кладбище.
Награждён орденами Ленина, Красной Звезды, медалями.
