Omröstningen kom sedan landets största parti, socialdemokratiska PSD, hoppat av regeringskoalitionen och anslutit sig till ytterhögerpartiet AUR:s krav på att rösta bort styret.
Bolojan har pressats i opinionen eftersom han satsar på impopulära åtstramningar för att få bukt på ett av EU:s största budgetunderskott.
PSD har å andra sidan uteslutit att sätta sig i regering med AUR. Arbetet med att skrapa ihop en ny majoritet väntas därmed bli svårt.
