Com estes resultados, obtidos após o encerramento das assembleias de voto, o PSD perderia quase 12 pontos em relação às eleições europeias de 2014, enquanto o PNL teria mais dez.
A participação foi de 48,99%, ou seja, 16,5 pontos mais em relação ao 2014, e a mais elevada registada na Roménia desde o ingresso do país na União Europeia (UE) em 2007.
Atrás do PSD e do PNL situa-se a formação pró-europeia USR PLUS, que terá obtido 23,9% na sua primeira participação em eleições.
Esta formação vai procurar criar um grupo parlamentar em Bruxelas com partidos "do centro e do centro-direita", que poderá incluir a formação do Presidente francês Emmanuel Macron.
Os liberais, parceiros minoritários do Governo social-democrata, obtiveram 4,9% e podem fora do hemiciclo europeu, de acordo com as sondagens.
Estes resultados significam uma contundente derrota do Governo formado por sociais-democratas e liberais.
O Presidente da Roménia, o conservador Klaus Iohannis, apoiante do PNL e que hoje promoveu um referendo paralelo sobre o combate à corrupção, congratulou-se com os resultados e pediu a demissão do atual Governo, definido como "fracassado" e "um acidente na democracia romena que deve desaparecer".
As sondagens à boca das urnas não incluem o voto dos numerosos romenos que vivem fora do país, e tradicionalmente hostis ao PSD.
O tema central da campanha foram as reformas do sistema da justiça impulsionadas pelo PSD, criticadas pela oposição, a Comissão europeia e os próprios socialistas europeus, por bloquearem os avanços no combate à corrupção.
A Roménia elege 32 deputados para o Parlamento europeu.