С юридической точки зрения ответ на вопрос довольно простой, хотя и совсем не очевидный. Римская империя, несмотря на разделение на Западную и Восточную, оставалась формально единым государством (речь шла скорее о разделении императорского правления), причем столица его со времен Константина Великого находилась уже не в Риме, а в Константинополе. Именно поэтому то, что мы сейчас называем "падение Западной Римской империи" современниками таковым не считалось, Римская империя продолжала существовать, просто некоторые западные провинции стали считаться либо временно утраченными, либо переданными под управление "вассалам" из числа варварских вождей. Соответственно то государство, что мы сейчас называем Византией, и было Римской империей вплоть до своего падения. После гибели Константина XI (XII) в 1453 году, формальным преемником стал его брат Фома Палеолог. Ему в свою очередь наследовал его старший сын - Андрей (брат Зои/Софии Палеолог). Нуждаясь в деньгах, Андрей продал константинопольский престол французскому королю Карлу VIII в обмен на ежегодное содержание в 1200 дукатов. Но после смерти Карла Андрей еще раз продал все свои права на престол испанским католическим королям Фердинанду и Изабелле. Соответственно, именно Испания может считаться правопреемником Римской империи.
Однако еще во времена существования Римской империи (Византии) уже появился альтернативный претендент - сначала империя Карла Великого, а затем - Священная Римская империя (с определенного момента - германской нации). Их преемственность с Римской империи проводилась через факт коронации императора римским папой (что было вообще-то не характерно для самой Римской империи, где папа не имел таких полномочий никогда). При этом все-таки Священная Римская империя - это не государство, а конгломерат государств, соответственно тут правопреемственность шла не по территориальному, а по династическому принципу. Исходя из того, что последними императорами Священной Римской империи были австрийские Габсбурги, то после ее упразднения правопреемственность можно провести к Австрийской империи, ныне - Австрии.
Далее, нельзя проигнорировать возможность преемственности через завоевание, что было озвучено османскими султанами, принявшими титул императоров Рима. А вот с правопреемником Османской империи сложнее - все же Турция изначально позиционировала себя именно как национальное государство турок, а не преемник Османской империи. Хотя сейчас Эрдоган по сути ведет политику возрождения империи, то нынешнюю Турцию можно признать преемником Римской империи.
В ряду возможных правопреемников наиболее шаткими выглядят позиции России (через линию Великое княжество Московское-Русское царство-Российскую империю-СССР), поскольку тут преемственность была провозглашена через религию (Москва - третий Рим), но при этом было обозначено, что два предыдущих Рима как раз отклонились от истинной веры. Ну а преемственность через Софию Палеолог вообще выглядит натянутой, поскольку все-таки наследником был ее брат Андрей, а не она.
Если же говорить о наследии имперского принципа, то из нынешних стран (хоть как-то связанных с трансфером его от Римской империи) на него претендуют только США и Россия (у КНР своя имперская традиция).