Вихованець «Динамо» (Київ). У сім з половиною років прийшов на набір у школу, яку закінчив 16 років. Найкращих після неї брали в «Динамо-2» чи «Динамо-3», туди потрапив і Всеволод. Проте, наприкінці 1990-х років воротарю-вихованцеві динамівської школи було складно потрапити до основної команди через надзвичайно жорстку конкуренцію: Олександр Шовковський, В'ячеслав Кернозенко і Тарас Луценко[1].
Влітку 2009 року перейшов до «Іллічівця» на правах вільного агента, в якому виступав до кінця 2010 року. На початку 2011 року за обопільною згодою розірвав контракт з «Іллічівцем», ставши вільним агентом [2].
В березні 2011 року Всеволод підписав контракт до кінця сезону з першоліговим «Прикарпаттям» (Івано-Франківськ)[3]. За підсумками сезону «Прикарпаття» вилетіло з першої ліги, і у серпні 2011 року Романенко підписав однорічний контракт з «Волинню», у якій вже виступав у 2006—2007 роках[4]. Проте, за наступний сезон голкіпер провів всього 6 матчів за основний склад лучан, так і не зумівши скласти конкуренцію Віталію Неділько та Денису Шеліхову і по його завершенні покинув луцьку команду[5].
В липні 2012 року підписав однорічний контракт з першоліговою «Полтавою», у якій відразу став основним голкіпером[6].
