Еще учась в школе, Алевтина Румянцева проявила интерес к актерской деятельности. В 7 классе она стала посещать драматическую студию при Доме Пионеров, а в 20 лет поступила во ВГИК, где обучалась на актерском факультете под руководством Сергея Герасимова и Тамары Макаровой. Еще во время обучения Алевтина Румянцева снялась в небольшой роли в своем первом фильме «Сельский врач» (1951), сыграв медсестру. Затем последовала роль в короткометражке «Сеанс гипноза». Окончив в 1953 году ВГИК, Алевтина Румянцева стала работать в Театре-студии киноактера.
В кино актриса получала первоначально лишь эпизодические незамысловатые роли простых женщин, учителей, медсестер, колхозниц: Тася в детективе «Дело Румянцева», Катя в фильме «Чужая родня», эпизоды в лентах «Верные друзья», «Дело “Пестрых”», «Поединок», «Летят журавли», «Хождение по мукам», «Добровольцы».
В 1960 году Алевтина Румянцева сотрудничала с режиссером Татьяной Лиозновой, снявшись в ее фильме «Евдокия» в роли дочери главных героев. Затем последовали такие кинокартины с участием Румянцевой, как «Вступление», «Грешница», «Капроновые сети». Широкий зритель мог запомнить актрису по эпизодической роли дежурной в метро в мелодраме «Я шагаю по Москве». В 1967 году Алевтина Румянцева вновь снялась у Татьяны Лиозновой, на этот раз сыграв Нину в знаменитой ленте «Три тополя на Плющихе». Впоследствии актриса появилась еще в одном известном фильме Лиозновой, мелодраме «Карнавал», вышедшей на экраны в 1982 году, где сыграла мать главной героини Нины.
Кроме того, Алевтину Румянцеву можно было увидеть еще в целом ряде советских художественных фильмов, таких как «Тени исчезают в полдень», «Руслан и Людмила», «Близкая даль», «Приступить к ликвидации» и сериале «Вечный зов».
В 1991 году, после окончания работы над фильмом «За что?», Алевтина Румянцева прекратила сниматься. Однако в начале 2000-х, когда стали набирать обороты отечественные сериалы, вернулась на экраны. Актрису можно было увидеть в сериалах «Русские в городе ангелов», «Тотализатор» и «Нежное чудовище».
