Seuls 20,41% des électeurs ont voté lors de ce scrutin, alors qu'un seuil minimum de 30% était requis pour que cette consultation soit validée.
Cette décision intervient en pleine campagne pour un référendum, visant à inscrire dans la Constitution l'interdiction du mariage pour tous.
Plusieurs contre-manifestations de défenseurs des valeurs familiales ont eu lieu en marge des défilés, mais aucun incident sérieux n'a été noté.
Les signataires de l'appel lancé lundi ont également évoqué le massacre d'Orlando, dénonçant la « violence motivée par l'homophobie ».
Plus d'un millier de personnes ont défilé, avec pour la première fois un membre du gouvernement roumain en-tête du cortège.
Les activistes ont chanté l'hymne national de Roumanie et plusieurs chants religieux avant de conspuer le film qui devait être projeté.
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