Após ser contratado em abril, Rômulo teve uma passagem discreta no Palmeiras durante 2024. Apesar de ter sido destaque no Paulistão antes de sua chegada, o meio-campista teve poucas chances com Abel Ferreira, acumulando apenas 206 minutos em 12 jogos ao longo da temporada. Em um dos poucos momentos em que brilhou, ele deu a assistência para Estevão no gol contra o Botafogo-SP pela Copa do Brasil, em 2 de maio.
Seu desempenho no Palmeiras foi limitado, com apenas uma titularidade — na vitória sobre o Criciúma, em 2 de junho, pelo Brasileirão. Depois dessa partida, o jogador passou por um jejum de nove jogos seguidos sem atuar, exacerbado por uma lesão na coxa direita que o levou do tempo por quase um mês.
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A concorrência no setor aumentou com as chegadas de Maurício e Felipe Anderson , o que deixou Rômulo ainda mais distante do tempo principal. Agora, buscando mais minutos em campo, o jogador se prepara para retornar à Academia de Futebol e iniciar a pré-temporada de 2025.
O Campeonato Paulista será o primeiro desafio da nova temporada, com a estreia do Palmeiras marcada para 15 de janeiro, contra a Portuguesa. Com o objetivo de conquistar mais oportunidades, Rômulo espera que 2025 seja um ano de mais espaço na equipe alviverde.