Socialdemokraterna beräknas få 26 procent av rösterna, enligt den första vallokalsundersökningen som Euronews och flera nyhetsbyråer rapporterar om.
Enligt de första prognoserna kan Socialdemokraterna komma att bilda regering med partier som värnar om goda relationer med EU och USA. Partierna är dessutom för Nato och har konsekvent stöttat Ukraina under det ryska invasionskriget.
Men högerpartier har gått framåt i valet och kommer att utgöra en kraftfull opposition i landet.
Det starkt nationalistiska högerpartiet AUR ser ut att bli näst största parti med 19 procent – och tillsammans med ytterligare högerpartier så kan ytterhögern i Rumänien nå upp till 30 procent, rapporterar AFP.
Söndagens parlamentsval gäller alla 330 platser i underhuset (deputeradekammaren) samt alla 136 i överhuset (senaten).
Landet har sedan 2021 styrts av en stor koalition mellan socialdemokratiska PSD, konservativa PNL och liberala UDMR.
Rumänien har 19 miljoner invånare och är medlemmar i EU sedan 2007 och Nato sedan 2004.
Valdeltagandet anses vara högt för Rumänien, med 42 procent vid en mätning klockan 17.
Rättad: I en tidigare version fanns en felaktig formulering i rubriken.