Разработал методы непрерывных процессов сушки и адсорбции в псевдосжиженном слое, твердофазной и жидкостной экстракции. Провел работы по развитию теории и практики центробежного разделения высокодисперсных плохо фильтрующихся суспензий, процессов перемешивания, ионного обмена. Разработал и внедрил в промышленность высокопроизводительные аппараты: сушилки, адсорберы, ректификационные колонны, сепараторы, экстракторы и др.
В 1941 году, с после эвакуации большой части сотрудников и ученых ЛХТИ в Казань, П. Г. Романков возглавил кафедру «Процессы и аппараты» в ЛХТИ, которой руководил до 1986 года.
Во время Великой Отечественной войны, в блокадном Ленинграде, в ЛХТИ, под руководством П. Г. Романкова была разработана технология получения соевого молока, благодаря которой были спасены тысячи жизней жителей города.
В 1950 году П.Г. Романков был назначен проректором Ленинградского химико-технологического института (ЛХТИ) по научной работе и проработал в этой должности вплоть до 1989 года.
В 1947 г. П.Г. Романков опубликовал учебное пособие «Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии», которое выдержало 10 изданий и переведено на 11 иностранных языков. Оно принадлежит к числу лучших в мире образцов учебно-методической литературы.
В 1964 году П.Г. Романков был избран чл.-кор. АН СССР. С 1975г. по 1989г являлся главным редактором «Журнала прикладной химии».  
За свою плодотворную деятельность П.Г. Романков был награжден государственными наградами — 5 орденами и несколькими медалями, в том числе орденами Ленина и Октябрьской Революции.