Прокофий Логвинович Романенко родился 25 февраля 1897 года на хуторе Романенки Сумской области. Участник Первой Мировой войны (с 1914 г.). В Красной Армии с 1918 года. Окончил курсы усовершенствования начсостава, Военную академию им. М.В. Фрунзе. Участник Гражданской войны в Испании.
Великую Отечественную войну начал командующим 17-й армии Забайкальского фронта. С мая 1942 — сентябрь 1942 — командующий 3-й танковой армией, которая формировалась в Московском военном округе, а в августе приняла участие в контрударе Западного фронта в районе Сухиничи и Козельск. В сентябре–ноябре 1942 — заместитель командующего Брянским фронтом.
В ноябре — декабре 1942 — командующий 5-й танковой армией, которая под его руководством в составе Юго-Западного фронта участвовала в Сталинградской битве.
С февраля 1943 до 15.12.1944 — командующий 48-й армией на Брянском, Центральном, Белорусском, 1-м Белорусском, 2-м Белорусском фронтах. Во главе армии успешно действовал в Малоархангельской операции и в ходе оборонительного сражения на северном фасе Курской дуги. 48-я армия в Курской битве приняла один из главных ударов врага. Она занимала оборону на рубеже Александровка — Верхняя Гнилуша, протяженностью до 38 км.
Также 48-я армия под командованием Романенко П.Л. приняла участие в Орловской, Черниговско-Припятской, Гомельско-Речицкой, Белорусской и Ломжа-Ружанской наступательных операциях. Особенно успешно действовала армия под его командованием при освобождении городов Новгород-Северский, Речица, Гомель, Жлобин, Бобруйск, Слоним, а также при прорыве сильно укреплённой обороны на бобруйском направлении и форсировании реки Щара в конце июня 1944 года.
Романенко Прокофий Логвинович награжден 2 орденами Ленина, 4 орденами Красного Знамени, 2 орденами Суворова 1-й степени, 2 орденами Кутузова 1-й степени, многими иностранными орденами.
Великую Отечественную войну начал командующим 17-й армии Забайкальского фронта. С мая 1942 — сентябрь 1942 — командующий 3-й танковой армией, которая формировалась в Московском военном округе, а в августе приняла участие в контрударе Западного фронта в районе Сухиничи и Козельск. В сентябре–ноябре 1942 — заместитель командующего Брянским фронтом.
В ноябре — декабре 1942 — командующий 5-й танковой армией, которая под его руководством в составе Юго-Западного фронта участвовала в Сталинградской битве.
С февраля 1943 до 15.12.1944 — командующий 48-й армией на Брянском, Центральном, Белорусском, 1-м Белорусском, 2-м Белорусском фронтах. Во главе армии успешно действовал в Малоархангельской операции и в ходе оборонительного сражения на северном фасе Курской дуги. 48-я армия в Курской битве приняла один из главных ударов врага. Она занимала оборону на рубеже Александровка — Верхняя Гнилуша, протяженностью до 38 км.
Также 48-я армия под командованием Романенко П.Л. приняла участие в Орловской, Черниговско-Припятской, Гомельско-Речицкой, Белорусской и Ломжа-Ружанской наступательных операциях. Особенно успешно действовала армия под его командованием при освобождении городов Новгород-Северский, Речица, Гомель, Жлобин, Бобруйск, Слоним, а также при прорыве сильно укреплённой обороны на бобруйском направлении и форсировании реки Щара в конце июня 1944 года.
Романенко Прокофий Логвинович награжден 2 орденами Ленина, 4 орденами Красного Знамени, 2 орденами Суворова 1-й степени, 2 орденами Кутузова 1-й степени, многими иностранными орденами.