Störst parti enligt en vallokalsundersökning blir dock utmanaren om makten, socialdemokratiska PSD. Där får PSD 30,5 procent av rösterna och PNL 29,0 procent.
I en annan vallokalsundersökning är rollerna ombytta: 32 procent till PNL och 28 procent till PSD.
Båda mätningarna ger det nyligen formade USR-Plus cirka 16 procent, vilket skulle stärka dess växande inflytande i rumänsk politik; en allians med PNL ligger i korten.
Officiella valresultat väntas först under måndagen.
Ludovic Orban har lett ett minoritetsstyre i parlamentet det senaste året. Han har inför valet lovat att modernisera Rumänien, som är ett av EU:s fattigaste länder, och att hålla landet på en "pro-europeisk" bana.
PNL har fördelen att backas upp av president Klaus Iohannis. Denne har fått kritik för att han inte respekterat sin konstitutionella roll som kampanjperson för PNL.
Så sent som i fredags uttalade sig presidenten kritiskt om PSD och sade att han hoppas Rumänien kommer ta avstånd från dem som har försökt leda bort landet från dess europeiska och demokratiska kurs.
PSD föddes ur det tidigare kommunistpartiet och har dominerat rumänsk politik de senaste 30 åren. I valet 2016 vann partiet en jordskredsseger. Men sedan partiledaren Liviu Dragnea dömts till fängelse för korruption förlorade PSD en misstroendeomröstning 2019 och miste makten.