Народный артист РСФСР Анатолий Владимирович Ромашин родился 1 января 1931 года в Ленинграде (ныне - Санкт-Петербург).

В 1959 г. окончил Школу-студию МХАТ (курс Виктора Станицына).

Сразу после окончания Школы-студии поступил в труппу Театра имени Маяковского, где проработал без перерыва до 1984 г. Анатолий Ромашин сыграл во множестве театральных постановок по произведениям Островского, Достоевского, Булгакова, Брехта: Рисположенский в "Банкроте", Князь К. в "Дядюшкином сне", Голубков в "Беге", Эйлиф в "Мамаше Кураж и ее детях".

За театральные работы в 1977 г. он получил Государственную премию СССР.

Свою первую роль в кино Анатолий Ромашин исполнил в 1959 г. в фильме "Ветер" режиссера Владимира Наумова. В 1960-е гг. последовали роли в фильмах "На семи ветрах" Станислава Ростоцкого (1962), "Именем революции" Генриха Габая (1963), "Знакомьтесь, Балуев!" Виктора Комиссаржевского (1963) и др.

По мнению критиков, одной из самых блестящих ролей Анатолия Ромашина стала роль Николая II в фильме "Агония" Элема Климова. Работа над фильмом началась в 1966 г., он был снят в 1974 г., однако полноценно вышел на экраны только в 1985 г. На роль Николая II пробовались Кирилл Лавров и Иннокентий Смоктуновский.

1970-е гг. стали очень продуктивными для актера. Анатолий Ромашин сыграл в фильмах "Совесть" Юрия Кавтарадзе (1974), "Следствие ведут знатоки. Дело N10. Ответный удар" Вячеслава Бровкина (1975), "Дни хирурга Мишкина" Вадима Зобина (1976), "Неоконченная пьеса для механического пианино" (1977) и "Несколько дней из жизни И. И. Обломова" (1979) Никиты Михалкова и др.

В 1982 г. Анатолий Ромашин получил звание Народного артиста РСФСР.

В 1984 г. он ушел из Театра имени Маяковского. В период с 1984 по 1990 гг. Ромашин снялся более чем в 15 фильмах: "Успех", "Борис Годунов", "Чичерин", "Друг", "Десять негритят", "Благородный разбойник Владимир Дубровский" и других.

С 1986 г. он начал руководить актерской мастерской ВГИКа. Кроме того, вел мастер-классы в Голливуде. "Звезды" американского кинематографа приходили к нему учиться мастерству.

В 1989 г. Анатолий Ромашин впервые выступил в качестве режиссера, сняв социальную драму "Без надежды надеюсь", где также сыграл главную роль писателя Косташа. Официальная советская критика отнеслась к фильму прохладно.

Со второй половины 1990-х гг. он снялся лишь в нескольких картинах, среди которых самой заметной стала многосерийная лента "Романовы - венценосная семья".

В 1990 г. актер вернулся в Театр имени Маяковского. Одной из последних и лучших его ролей в этом театре была роль Клима Самгина в постановке Андрея Гончарова "Жизнь Клима Самгина" по роману Максима Горького.

В 1992 г. Ромашин вновь ушел из театра имени Маяковского и начал работать в Театре Луны. Был занят в спектаклях "Фауст", "Ночь нежна", "Византия".

Анатолий Ромашин был неоднократно женат. Его последней избранницей стала Юлиана Оррен (Ромашина). Они познакомились в 1989 г. в Киеве на съемках фильма "Этюды о Врубеле". В 1997 г. у супругов родился сын Дмитрий.

8 августа 2000 г. с актером произошел несчастный случай. На даче под г. Пушкино (Московская область) на него упало дерево, которое он пытался спилить. Анатолий Ромашин погиб в возрасте 69 лет.

После его смерти в Театре Луны был учрежден собственный приз имени Ромашина - "Ромашка", который каждый год вручается особо проявившим себя актерам театра.