Den mittenorienterade presidenten Klaus Iohannis avgår med bara tre månader kvar till landets presidentval, rapporterar nyhetsbyrån Reuters.
Beskedet kommer efter att han hotats med riksrätt av landets högerextrema parlamentariker.
Iohannis sitter egentligen på övertid då hans mandatperiod löpte ut den 21:a december. Men det val som hölls vid den tiden ogiltigförklarades efter anklagelser om rysk påverkan.
Den första valomgången på det nya valet är tänkt att ske den fjärde maj.