1999年、ナターリア・ロマネンコはさらなる研鑽のためパリに渡りました。彼女はオリヴィエ・ガルドンとジャック・ルヴィエに師事し、2001年にパリ国立高等音楽院で第1位を獲得しました。
パリ国立高等音楽院の伴奏者として、ナターリア・ロマネンコはこの職業をかつての輝きに戻し、前面に押し出したいと考えています。雑誌La lettre du musicianのインタビューで、彼女はアルフレート・ブレンデルとダニエル・バレンボイムを引用しました。しかし、「すべての作曲家、特に素晴らしいロシア音楽とリストに親しみを感じている」（La Marseillaise、2003年10月26日）ため、彼女はほとんどの時間をコンサートに捧げています。
2003年、サンクトペテルブルク市の300周年記念に際し、彼女はロシアとフランスの公式代表団のためにシェレメティエフ宮殿でコンサートを行い、報道は熱狂的でした。2005年にはユーリ・バシュメットの要請でヴェネツィアのテアトロ・ラ・フェニーチェで演奏しました。同年、チェリストのムスティスラフ・ロストロポーヴィチと出会い、彼は彼女の演奏を聴いた後、「彼女は新しいワンダ・ランドフスカだ！」と称賛しました。また、彼はパリでの自身のチェロコンクールの伴奏者を彼女に依頼しました。
2007年、ナターリア・ロマネンコはアリアンス・フランセーズとカルチュールフランスの主催で中米ツアーを行いました。日刊紙La Nacionは2007年2月26日に「ナターリア・ロマネンコは印象的な技術とピアノとの独特なシンビオシスを示している」と書き、El diario de Hoyは「まだ若いが、ナターリア・ロマネンコは偉大な過去だけでなく偉大な未来も持っている」と評しました。
2009年、ナターリア・ロマネンコはアントン・ルービンシュタインのピアノ協奏曲第5番をカンヌ国立管弦楽団（PACA）と指揮者フィリップ・ベンダーと共に録音しました。2010年には、ジャン＝フランソワ・エセールの指揮のもと、モスクワ音楽院の名高いチャイコフスキー・ホールでフランス・ロシア年の開幕を飾り、カミーユ・サン＝サーンスのピアノ協奏曲第5番を演奏しました。
また、彼女は認知されていない忘れられた作曲家を支援するためにエクストラオルディナリア・クラシカ協会を設立しました。
