Ромеро родился в 1886 году в зажиточной испанской семье. Его отец работал в Банке Испании, а его тётушка была владелицей асьенды, большого поместья в Ла-Манча. Изначально Ромеро учился на горного инженера, но после обнаружения у него проблем со здоровьем, связанных с годами, проведёнными на шахтах, Федерико Ромеро устроился в Испанскую Почтовую Службу, где проработал с 1907 по 1917 годы телеграфистом.
В эти же годы он начал свою литературную карьеру. В 1911 году он опубликовал в журнале El Telegrafista Espa?ol поэму «Nochebuena en la Central». Ромеро связывала тесная дружба со знаменитым испанским писателем Карлосом Фернандесом Шоу, а после его смерти, Ромеро сотрудничал с его сыном Гильермо Фернандесом Шоу, совместно с которым им были созданы 70 либретто. Его первое либретто было написано в 1916 году для сарсуэллы Хосе Серрано «La canci?n del olvido». Через год после триумфальной премьеры, Ромеро оставил работу телеграфиста и всецело посвятил себя литературной деятельности. Тем не менее он еще некоторое время продолжал поддерживать контакт со своими бывшими коллегами и писал статьи для журналов El Tel?grafo Espa?ol и El Electricista вплоть до 1930-х годов.
В 1943 году Ромеро выступал на праздновании 88-й годовщины создания Испанской Телеграфной Службы (исп. Spanish Telegraph Service) вместе с двумя другими телеграфистами, ставшими писателями, Педро Ллабрисом (исп. Pedro Llabr?s) и Франциско Прада (исп. Francisco Prada).
За почти тридцать лет лет сотрудничества с Фернандесом Шоу, они написали большинство известных сейчас в Испании либретто и являются своего рода основными авторами-песенниками для современных испанских музыкантов. Для либретто они создавали как оригинальные тексты, так и использовали произведения знаменитых авторов: Лопе де Вега, Мануэля Мачадо и Хасинто Бенавенте. Ромеро и Фернандес также адаптировали для испанской сцены некоторые произведения Гёте, Шиллера и Ростана.
Литературное соавторство Ромеро — Фернандеса Шоу закончилось в конце 1940-х годов из-за разногласий; Ромаро продолжил литературную деятельность в одиночестве, а Франсуа Шоу начал работать со своим братом Рафаэлем.
Ромеро является одним из основателей общественной организации «Испанского общества авторов и редакторов» (исп. Sociedad General de Autores y Editores), в которой занимал пост советника. Он также стоял у истоков создания Института изучения Мадрида (исп. Instituto de Estudios Madrile?os). Ромиро опубликовал несколько монографий по истории Мадрида, в том числе «Por la calle de Alcal?» (1953), «Prehistoria de la gran v?a» (1966) и «Mesonero Romanos, activista del madrile?ismo» (1968).
Федерико Ромеро умер в Мадриде 30 июня 1976 году в возрасте 89 лет и был похоронен на кладбище Cementerio de la Almudena. Одна из начальных школ и улица в его родном городке La Solana названы в его честь.
Среди наиболее известных произведений, написанных Ромиро в соавторстве с Гильермо Фернандесом Шоу, либретто к следующим сарсуэлам: