2020年6月，卢卡·罗梅罗完成俱乐部职业生涯首秀，之后为一线队出场9次，并打入1粒进球。

2021年，卢卡·罗梅罗加盟拉齐奥，出场21次并打入1粒进球。

2022年11月11日，意甲第14轮，卢卡·罗梅罗为拉齐奥打进制胜球，以17岁零357天的年纪超越迪巴拉，成为收获意甲进球最年轻的阿根廷人、拉齐奥队史第二年轻的进球者，帮助拉齐奥1-0战胜蒙扎。

2023年6月30日，卢卡·罗梅罗与拉齐奥的合同到期。

2023年7月，AC米兰免签卢卡·罗梅罗，签约至2027年6月30日。卢卡·罗梅罗将身披18号球衣。

2024年1月23日，卢卡·罗梅罗租借加盟阿尔梅里亚足球俱乐部，租期至2023-24赛季结束。2月25日，西甲联赛第26轮，卢卡·罗梅罗首次代表阿尔梅里亚在西甲首发，并在比赛中双响，帮助阿尔梅里亚主场2-2战平马德里竞技。5月13日，西甲联赛第35轮，卢卡·罗梅罗两连击扳回一球，最终阿尔梅里亚2-3不敌皇家贝蒂斯。