У 1968 році здобув фах інженера-електротехніка в Бухарестському політехнічному університеті. У 1971 році здобув диплом Diplôme d'études, а у 1974 році — докторський ступінь з механіки в Університеті Тулузи. У 1985 році Роман повернувся до Бухареста, де він працював у соборі гідротехніки.
Його батько Вальтер Роман — за походженням трансільванський єврей — був учасником Громадянської війни в Іспанії, видатним діячем РКП, мати — іспанка Ортенсія Вальєхо (Hortensia Vallejo). Вони уклали шлюб у Москві й мали, крім Петра, ще кількох дітей. У 1974 році Петра Роман одружився з Міорі Джорджеску (Mioara Georgescu), яка народила двох дочок. У лютому 2007 року подружжя заявило про намір розлучитися. У червні 2009 року він одружився з вагітною Сільвією Чіфіріук (на 26 років молодшою за нього) на румунському православному весіллі.