CSI: Miami funcionó durante diez temporadas entre 2002 y 2012, y contó con un elenco de trece habituales. A David Caruso , como el teniente Horatio Caine, se le concedió el crédito estelar, mientras que a Emily Procter se le acreditó en segundo lugar. Kim Delaney , la protagonista femenina en los episodios en los que apareció, fue acreditada como y , mientras que a Rory Cochrane se le otorgó este crédito luego de su partida, a pesar de haber sido acreditado anteriormente como con . También ocuparon cargos y posiciones Adam Rodríguez , durante las temporadas 9 y 10 (anteriormente fue acreditado siguiendo directamente a Procter), y Eddie Cibrian durante la temporada 8.Sofia Milos (temporada 3), Khandi Alexander (temporadas 1 a 6), Jonathan Togo (temporadas 3 a 10), Rex Linn (temporadas 5 a 10), Eva LaRue (temporadas 5 a 10), Megalyn Echikunwoke (temporada 7), y Omar Benson Miller (temporadas 8-10) fueron acreditados constantemente en ese orden.
CSI: Miami presentó varios episodios cruzados durante sus diez temporadas al aire. Gary Sinise , como el Detective Mac Taylor, y Melina Kanakaredes como su compañera, la Detective Stella Bonasera, fueron presentados durante un episodio de 2004 de CSI: Miami , al igual que el resto del elenco de CSI: NY . Sinise repitió su papel durante la cuarta temporada de Miami, mientras que el alumno de CSI: Crime Scene Investigation , Laurence Fishburne , apareció como su personaje establecido durante la primera parte de un evento de tres partes de CSI: Trilogy . Todos los actores enumerados a continuación fueron acreditados como estrellas invitadas especiales.
Además de aparecer en CSI: Miami , varios miembros regulares y recurrentes del reparto han aparecido tanto en CSI: Crime Scene Investigation como en CSI: NY . David Caruso y Emily Procter , junto con el resto del elenco original de Miami (con la excepción de Kim Delaney) fueron presentados durante un episodio de 2002 de CSI: Crime Scene Investigation ; Caruso luego pasó a CSI: NY .
Los actores que luego se unirían al elenco principal, así como los ex miembros del elenco que regresaban, a menudo fueron acreditados como estrellas invitadas especiales. Rex Linn (temporadas 1–4), Sofia Milos (temporadas 1–2, 5–7), Eva LaRue (temporada 4), Rory Cochrane (temporada 6), Khandi Alexander (temporadas 7–8) y Adam Rodríguez (temporada 8), estuvieron entre los artistas a los que se les otorgó este crédito, junto con el principal actor recurrente Taylor Cole (temporada 10) y artistas invitados de alto calibre como Malcolm McDowell (temporadas 8 y 10). Esta no es una lista extensa y, como tal, no se enumeran las apariciones especiales de invitados especiales de un solo episodio.
CSI: Miami recibió un extenso elenco recurrente a lo largo de sus diez temporadas, compuesto por funcionarios encargados de hacer cumplir la ley, familiares, litigantes y fugitivos. Los ex alumnos de Law & Order: Los Ángeles Wanda de Jesus y Alana de la Garza , Carlos Bernard de 24 años , el actor de Boston Legal Christian Clemenson y Ed Begley, Jr. de Rizzoli & Isles se encuentran entre los más notables de los que se enumeran a continuación.