Роман народився у місті Бровари Київської області. Здобув фах інженера-технолога харчової промисловості. Був засновником IDPA (захист та тактична стрільба), організатором всеукраїнських змагань під егідою Федерації практичної стрільби України, інструктором стрілецького тиру ФСТ «Динамо-Одеса». Постійно, не менше разу на рік, вдосконалював стрілецьку підготовку ESA (Польща), ESA (Сербія). Жив із родиною в Одесі.  У березні 2022 року, з метою захисту Батьківщини від російської окупації сержант Роман Сухомлин мобілізований до лав Державної прикордонної служби України. 

Він добре володів бойовою майстерністю, тактичною підготовкою, мав відмінні снайперські навички. Він проводив теоретичну та практичну підготовку снайперських пар, які в подальшому, під його керівництвом, успішно виконували важкі бойові завдання на передових рубежах. 

З 24 січня 2023 року сержант Роман Сухомлин, у складі прикордонних груп самовіддано виконував спецзавдання на лінії зіткнення в н.п. Камянське Запорізької області. Він здійснив десятки бойових виходів. Завжди майстерно проводив розвідку переднього краю оборони противника, під час якої були виявленні вогневі засоби, спостережні пости, склади боєприпасів та місця скупчення ворожих сил. У взаємодії з Силами оборони України противника було знищено. 

Під час виконання чергового бойового завдання у сірій зоні між українськими та ворожими позиціями сержант Роман Сухомлин виявив двох піхотинців, які за характером дій могли розгорнути спостережний пост, та корегувати вогонь ворожих вогневих засобів. Прикордонник-снайпер відкрив вогонь по виявлених цілях й знищив окупантів, чим запобіг спробі розгортання спостережного посту навпроти українських позицій.

У період з 14 по 16 березня 2023 року сержант Роман Сухомлин своєчасно виявив пересування сил противника, чисельністю від 6-8 осіб, які рухалась у бік українського переднього краю оборони, з метою розгортання двох пускових установок протитанкової керованої ракети. Завдяки пильності та вдалим діям сержанта Романа Сухомлина було скеровано вогонь мінометної батареї Національної гвардії України у місце скупчення групи піхоти російських окупаційних військ. Після вогневого ураження мінометами спробу було припинено. На території, зайнятій противником спостерігались евакуаційні заходи, що свідчить про результативне відпрацювання по живій силі. 

30, 31 березня 2023 року, під час виконання чергових бойових завдань, в районі н.п. Камянське Запорізького району, сержант Роман Сухомлин особисто ліквідував трьох окупантів, які намагалися розгорнути один із спостережних постів навпроти українських позицій.

01 квітня 2023 року сержант Роман Сухомлин очолив снайперську групу, яка відповідно до бойового розпорядження, спільно із побратимами з головного управління розвідки Міністерства оборони України перебувала на позиціях відділу прикордонної служби «Приазовське» в районі с. Камянське Василівського району Запорізької області. Перед оборонцями кордону стояло завдання провести контрснайперські дії, стримати штурм російських військ, утримати зайняті позиції, виявити вогневі засоби противника, знищити живу силу з подальшим корегуванням вогню артилерії та мінометних розрахунків.  Так, близько 15.30, під час виконання завдання, противником було здійснено масований артилерійський обстріл району несення служби. З метою виявлення вогневих позиції ворожих мінометів сержант Роман Сухомлин ризикуючи власним життям, під шквальним вогнем противника не покинув визначених рубежів, а продовжив ведення спостереження. Ціною власного життя, він встиг виявити та передати місце знаходження ворожих вогневих засобів. За переданими даними, артилерійськими засобами суміжних Сил оборони України нанесли вогневого ураження по противнику, що призвело до втрат серед окупаційних військ росії та зриву їх подальшого просування. 

Під час мінометного обстрілу сержант Роман Сухомлин отримав важкі осколкові поранення після чого, евакуаційною групою підрозділу, його було екстрено доставлено до Запорізької обласної клінічної лікарні. Нажаль, незважаючи на проведені операційно-стабілізаційні заходи, від отриманих поранень воїн-прикордонник помер у лікарні.

За особисту мужність і самовіддані дії, виявлені у захисті державного суверенітету та територіальної цілісності України, вірність військовій присязі сержанта Сухомлина Романа Юрійовича нагороджено орденом Богдана Хмельницького ІІІ ступеня (посмертно).