С помощью СССР началась индустриализация. Особенно быстро развивалась нефтедобывающая, химическая, деревообрабатывающая промышленность и энергетика. Румыния вошла в Совет экономической взаимопомощи (СЭВ) и Организацию стран Варшавского договора (ОВД). В 1958 году с её территории были выведены советские войска.
После смерти Георгиу-Дежа 19 марта 1965 года пленум ЦК РРП избрал первым секретарём ЦК Николае Чаушеску. На прошедшем под его руководством IV съезде РРП она была переименована в Румынскую Коммунистическую партию (РКП), а съезд был переименован в IX съезд РКП. 21 августа 1965 года была провозглашена Социалистическая республика Румыния (СРР). В 1974 году Чаушеску занял вновь учреждённый пост президента СРР.
Чаушеску обновил руководство, выдвинув на место «старой гвардии» своих сподвижников по комсомольской и партийной работе. Однако в 1970-х годах, по мере укрепления единоличной власти, Чаушеску вошёл в конфликт со многими своими выдвиженцами (включая Иона Илиеску), которые на время ушли из политической жизни. Режим сохранял авторитарный характер, оппозиционная деятельность жестоко пресекалась службой безопасности «Секуритате».
В 1967 году Румыния отказалась поддержать советскую политику на Ближнем Востоке, которая ставила под угрозу экспорт румынской нефти в Израиль и в страны Запада. С этого времени Румыния стала проводить самостоятельную от СССР внешнюю политику, не выходя из СЭВ и ОВД. Например, румынское руководство осудило вторжение в Чехословакию в 1968 году.
Сохранялась высокая зависимость страны от импорта. В то же время с помощью СССР и доходов от экспорта нефти Румынии удалось создать собственное машиностроение, в частности автомобилестроение.
РКП проводила курс на национальную унификацию общества. Венгры (8 % населения) и немцы (1,6 %) получили по конституции статус «совместно проживающих национальностей», что не спасло их от политики ассимиляции. В 1968 году была ликвидирована венгерская автономная область.
В августе 1977 года произошла забастовка горняков в Лупени. Произведя аресты активистов, власти удовлетворили основные требования забастовщиков (улучшение квартирных условий и социального обслуживания).
В начале 1980-х годов началось резкое падение темпов промышленного производства, связанное с исчерпанием возможностей экстенсивного развития. Стремясь погасить внешние долги, Чаушеску проводил курс жёсткой экономии. Ухудшение условий жизни и рост оппозиционных настроений интеллигенции в 1980-х годов привели к революционному взрыву 1989 года.