Lt. Horatio Caine - David Caruso
Det. Calleigh Duquesne - Emily Procter
Det. Eric „Delko" Delektorsky - Adam Rodriguez
Lt. Megan Donner - Kim Delaney
Det. Timothy „Tim" „Speed" Speedle - Rory Cochrane
Dr. Alexx Woods - Khandi Alexander
Det. Yelina Salas - Sofia Milos
Det. Ryan Wolfe - Jonathan Togo
Det. Sgt. Francis „Frank" Tripp - Rex Linn
Officer Natalia Boa Vista - Eva LaRue
Dr. Tara Price - Megalyn Echikunwoke
Officer Jesse Cardoza - Eddie Cibrian
Officer Walter Simmons - Omar Benson Miller
DNA-Technikerin Maxine Valera - Boti Bliss
Dan Cooper - Brendan Fehr
Kyle Harmon - Evan Ellingson
Dr. Tom Loman - Christian Clemenson
Ausgangspunkt einer Folge ist meistens ein Todesfall oder ein Attentat, dem oftmals ein weiteres Verbrechen folgt. CSI: Miami basiert, wie die beiden andern CSI-Serien, auf dem Whodunit-Prinzip (Täter unbekannt), wobei die Gentechnik den Kriminalisten eine große Hilfe ist.