Si tienes residencia en un país del Espacio Schengen, ya sea temporal o no, esto te permite viajar 90/180 días en el resto de la zona Schengen. El hilo vinculado en la otra respuesta es bastante antiguo, por lo que no aborda la pregunta sobre los viajes sin fronteras ahora que Rumanía ha sido admitida en la zona sin fronteras.
Tu teoría debería ser correcta, sin embargo. Si utilizas el avión para viajar a/desde Rumanía, ya que ahora se considera sin fronteras con los países del Espacio Schengen, no deberías tener problemas para volar, por ejemplo, a Francia (aunque puedes corroborarlo con la aerolínea o inmigración). Desde Francia, podrías tomar un tren a España, sin problemas. Solo asegúrate de regresar a Rumanía en avión, para asegurarte de que no haya problemas en caso de que todavía estén realizando control fronterizo terrestre.