Teniente Horatio "H" Caine (interpretado por David Caruso) Es analista forense y el jefe del laboratorio criminalístico, quien anterirmente ejerció de detective de la brigada de homicidios, y donde su especialidad era la desactivación de explosivos
Ahora su especialidad forense son los incendios provocados y la búsqueda de pruebas tras las explosiones.
Los miembros de su equipo le llaman cariñosamente "Hache", y tiene una especial preocupación por la reputación del laboratorio, además de un especial cuidado por mantenerlo limpio
Sargento Calleigh Duquesne (interpretado por Emily Procter)
Es experta en balística, una científica brillante con un pasado muy dificil, ya que sus padres eran dlincuentes habituales y ella misma actuó en muchas ocasiones al margen de la ley, aunque tuvo la suficiente fuerza para enderezar su vida y convertirse en universitaria.
Su conocimiento de las armas de fuego, que utilizaba en sus años de delincuencia, y su inquietud por aprender, la convirtieron en la candidata ideal para la policía forense de Miami.
En la séptima temporada inicia una relación con su compañero Eric Delko.
Detective Eric Delko (interpretado por Adam Rodriguez)
De origen cubano y destacado nadador en la Universidad de Florida. llegó a Florida cuando aún estaba en el vientre de su madre.
Cuando se da cuenta de que conseguir su sueño de ganar una medalla olímpica no es factible, Delko ingresa en la academia de policía, para más tarde entrar a formar parte del equipo de CSI Miami.
Marisol, su hermana pequeña, se casó con Horatio Caine, pero fué asesinada en la cuarta temporada, en un atentado, que según se sabe en la séptima temporada, fué dirigido por su verdadero padre, Alexander Sharova.
En la octava temporada Delko abandona el equipo para ser reemplazado por Jesse Cardoza, aunque sigue apareciendo en algunos episodios, y en la novena temporada recupera su antiguo puesto en CSI Miami.
Detective Ryan Wolfe (interpretado por Jonathan Togo)
Es un oficial de patrulla de la policía cuya especialidad es la genética que une al equipo de C.S.I. a partir de la tercera temporada, a raiz de su rápida reacción en un accidente del que Horatio queda impresionado.
Ryan Wolfe debe cubrir la baja de Tim Speedle, que fallece durante un tiroteo en el primer episodio, y aunque all principio se le descubre un problema con las apuestas, siendo suspendido temporalmente, acaba superándolo y volviendo al equipo de C.S.I.
Sargento Frank Tripp (interpretado por Rex Linn)
Es detective en la División de Homicidios del Departamento de Policía de Miami-Dade y colabora a menudo con Horatio Caine y su equipo en la escena del crimen.
Es un grán conocedor de los procedimientos forenses y respeta el trabajo del equipo de CSI, pior lo que tiene una buena relación de trabajo con todos los CSI, en particular con Calleigh Duquesne.
En la sexta temporada es nombrado sargento de la Policía de Miami Dade, otorgándosele los galones correspondientes, por lo que en el primer capítulo aparece uniformado.
Oficial Natalia Boa Vista (interpretado por Eva LaRue)
Es una analista de ADN, inicialmente asignada, hasta el final de la cuarta temporada, sólo para trabajar en frío o sin resolver los casos.
Natalia es una víctima de malos tratos por parte de su marido Nick, y su asociación con las mujeres maltratadas ayuda al equipo de CSI a resolver un caso de una mujer asesinada por su ex marido en el capítulo "Colisión".
Al final de la cuarta temporada, se descubre que trabaja para el FBI, a quien ayuda a construir un caso contra Horatio Caine, pero acaba dejando ese trabajo para entrar a formar parte de CSI como miembro permanente a partir de la quinta temporada.
Oficial Walter Simmons (interpretado por Omar Benson Miller)
Simmons se incorpora al equipo de Horatio Caine al principio de la octava temporada, colaborando en un principio como experto en robos de arte.
Entabla una buena amistad con Jesse Cardoza, un antiguo CSI que sustituye a Eric Delko cuando éste deja el equipo en la octava temporada.
Jesse Cardoza (interpretado por Eddie Cibrian)
Es un antiguo oficial de policía de Los Ángeles transferido a Miami en el capítulo "Out of Time". para ser luego transferido a Los Ángeles, y regresar otra vez a Miami-Dade en el capítulo "Hostile Takeover" de la octava temporada, en la que ocupa el puesto de Delko.
Pero muere cuando el laboratorio, debido a una manipulación del sistema de ventilación. , se llena de gas halón
