В 1983-1991 гг. работал младшим, а затем старшим научным сотрудником в Институте народнохозяйственного прогнозирования Академии наук СССР. В1991-1992 гг. - старший научный сотрудник аналитического центра Академии наук по проблемам социально-экономического и научно-технического прогресса. В 1992 г. И.В. Ломакин-Румянцев стал заведующим отделом науки и технической политики Аппарата Правительства РФ. В 1992-1993 гг. заведовал отделом науки, культуры и образования аппарата Совета Министров Правительства РФ. С июля 1993 г. И.В. Ломакин-Румянцев - исполнительный директор Московского фонда обязательного медицинского страхования. С февраля 1998 г. - начальник департамента страхового надзора Минфина РФ. 22 октября 1998 г. включен в состав правления Федерального фонда обязательного медицинского страхования. В июле 2000 г. подал в отставку с поста начальника департамента страхового надзора. С 2000 г. - президент Фонда комплексных прикладных исследований. В марте 2001 г. Илья Ломакин-Румянцев стал представителем в Совете Федерации от Государственного собрания Республики Марий Эл. Был заместителем председателя Комитета Совета Федерации по бюджету.24 марта 2004 г. распоряжением Правительства РФ Илья Ломакин-Румянцев назначен руководителем Федеральной службы страхового надзора.