Il professor Romanelli fu membro di una famiglia di scultori composta dal padre Pasquale Romanelli, dal figlio Romano. Appunto con il padre comincia gli studi artistici, poi si iscrive all'Accademia di belle arti di Firenze, è allievo di Augusto Rivalta (allievo di Giovanni Dupré e una volta diplomato comincia a lavorare nell'atelier di famiglia. Nel 1880 vinse il pensionato di Roma con un Muzzio Scevola, e ottenne il premio quadriennale dell'Accademia con l'Opera L'Indemoniato che si Getta ai Piedi di Cristo.
A 30 anni, nel 1889 è eletto giudice per l'Italia nella sezione delle Arti per l'Esposizione Universale di Parigi.
Già da giovane vince molti concorsi, sia nazionali che internazionali (Argentina, Cuba, Francia, Germania, Romania, Russia, Stati Uniti d'America e Venezuela), venendo particolarmente apprezzato negli Stati Uniti, molte sue opere si trovano a Detroit e Kansas City, dove gli è stato addirittura dedicato un parco, il Romanelli Garden, e in Romania, dove fu l'artista ufficiale della famiglia reale, di cui ha dipinto quattro ritratti, e dove ha realizzato 40 opere.
Monumento del condottiero dei Dorobanti, Turnu Măgurele (1907)
Cristianità Emergendo dal Paganesimo. Esposizione Universale di San Francisco, Panama Pacific International Exposition (PPIE), 1915 ("The Statue is the work of Raffaello Romanelli, who is to Italy what Rodin is to France. It is the largest piece of marble at the Exposition" San Francisco Chronicle, July 4th, 1915)
Ritratto di Benedetto XV ("Papa Benedetto non aveva mai accettato prima di posare per qualsiasi raffigurazione, ha posato più volte per Romanelli. La Tribuna-Roma Feb 2, 1915)
Monumento dello zarAlessandro II, Russia (la commissione fu vinta in un concorso in tre manches, contro altri 142 prominenti architetti Europei. Romanelli vince ogni una. La commissione fu pagata $350,000 dell'epoca. "La Patria" di Bologna Febbraio 4, 1915)