בסוף שנות ה-90 של המאה ה-20 הייתה רומסון חברה בארגון צעירי הירוקים בשוודיה. נכנסה לפוליטיקה המוניציפלית, וכיהנה כחברת מועצת העיר סטוקהולם בין 2002 ל-2010.
בבחירות 2010 נבחרה לפרלמנט השוודי ושימשה דוברת בתחום מדיניות האקלים ואיכות הסביבה. במאי 2011 נבחרה לעמוד בראש מפלגת הירוקים לצדו של גוסטב פרידולין (אנ'). במקביל סיימה לימודי משפט סביבתי באוניברסיטת סטוקהולם.
עם כינון ממשלתו של סטפן לוון בראשית אוקטובר 2014, הצטרפו הירוקים לקואליציה והיא נבחרה כשרה להגנת הסביבה וסגנית ראש הממשלה.