Gilbert "Gil' Arthur Grissom): (William Petersen): Supervisor noturno da unidade de investigação criminal de Las Vegas. É entomologista forense formado em biologia na Universidade da Califórnia, em Los Angeles (UCLA), sendo especializado na área de insectos. Grissom usava desses artefatos para descobrir, por exemplo, há quanto tempo a vítima morreu. Era um CSI de nível 4. Nasceu a 17 de Agosto de 1956, Conhecido pela sua personalidade muito séria e metódica. Grissom foi criado segundo a religião Católica. No entanto, não é muito crente, acreditando que a religião não é muito útil nos dias de hoje. Aprendeu a Língua de sinais com sua mãe, que era surda, e terá que usá-la quando começar a perder a audição, devido a uma doença ,na qual, há um crescimento na base do estribo, provocando a surdez. Para o público, foi confirmada a existência de um relacionamento com Sara Sidle durante a segunda temporada, quando ele diz a um morador de rua que sua namorada Sara gostaria do cachecol que ele usa e para o resto da equipe durante a sétima temporada, quando Sara é raptada. Pediu-a em casamento na oitava temporada e ela aceitou, porém ela sai da série logo em seguida, despedindo-se dele com um beijo mais que esperado pelos GSR (Grissom Sara Romance). Na nona temporada o personagem deixa o comando do laborátorio e vai atrás de Sara. É mencionado no 10 x 01, quando Sara fala sobre a vida de casada. Um fato curioso é que embora tenha deixado a série, é sempre mencionado como no episódio 10 x 02, em que os CSI's se lembram do caso do juiz Millander ou então no episódio 10 x 23 quando o ´serial killer Nate Haskell diz para Ray: "Onde está aquele outro? O barbudo? Como ele se chamava?"
Catherine Willows (Marg Helgenberger): Analista de marcas de sangue. Também é uma CSI de nível 4. Nasceu a 26 de Março de 1963. Era supervisora noturna durante as quatro primeiras temporadas, assumindo o comando quando Grissom tem de se ausentar e já discutiu várias vezes com ele e com Ecklie quando sentiu a sua autoridade ameaçada. Por várias vezes já pediu promoções ou formas de poder passar mais tempo com a sua filha adolescente. O ex-marido de Catherine, Eddie, e o seu pai, Sam, foram ambos assassinados em episódios do programa. Willows tem um Bacharelato de Ciências em Tecnologia Médica da Universidade de Nevada Las Vegas (UNLV). Ela sustentou-se durante a Universidade trabalhando como dançarina. Esta personagem é baseada na CSI Yolanda McCleary. Torna-se a chefe do turno da noite após a saída de Grissom.
Warrick Brown (Gary Dourdan): Analista de audiovisuais. Era um CSI de nível 3. Nasceu em Las Vegas a 10 de Outubro de 1971. Era formado em química pela Universidade de Los Angeles (UNLV). Warrick recuperava-se do seu vício do jogo, que era justificado por trabalhar em Las Vegas. Estava jogando quando a nova CSI, Holly Gribbs, foi assassinada no primeiro episódio, e quase perdeu o emprego por tê-la deixado sozinha no local do crime. A amizade e o apoio de Grissom foram uma grande ajuda para que Warrick pudesse vencer o seu vício. Raramente sorria, embora tivesse um grande afeto por Las Vegas. Usava a sua experiência como viciado em jogo para investigar os casos que lhe apareciam. Warrick casou-se na sexta temporada, mas divorciou-se na oitava, temporada na qual é assassinado
Nick Stokes (George Eads): Analista de fibras. É um CSI de nível 3. Jogava baseball na Universidade e é formado em Justiça Criminal pela Universidade Rice do Texas. Lá nasceu a 18 de Agosto de 1971 e é solteiro. Stokes tem tendência a empatizar com as vítimas e costuma ficar emocionado com certos casos mais facilmente que os seus colegas. Ele também fala fluentemente espanhol, e envolve-se a um nível mais pessoal em casos que envolvem sul-americanos. Nos episódios 5 x 24 e 5 x 25, Perigo a Sete Palmos, ele é sequestrado e enterrado vivo por um homem que queria vingar a filha que havia sido presa por um CSI. De acordo com muitos fans, o episódio foi o melhor da série. No episódio 10 x 01, ele é promovido por Catherine a Supervisor Assistente do turno da noite.
Sara Sidle (Jorja Fox): Análise de Materiais e elementos. É uma CSI nível 3. Nasceu em 16 de Setembro de 1972 e é solteira. Com o assassinato do pai pela própria mãe durante sua infância (O pai de Sara batia na mãe frequentemente e um dia a mãe da Sara esfaqueou-o até à morte) (5ª temporada Ep. 13 "Nesting Dolls"), Sara foi mandada a um orfanato enquanto sua mãe foi presa em um clínica psiquiátrica. Ela se formou em Física Teórica em Harvard e mais tarde recebeu o titulo de Mestre da Universidade de Berkley. Depois da faculdade ela se mudou para São Francisco onde trabalhava com o legista, onde conheceu Grissom e em 2000 foi convidada por ele para ir trabalhar na Criminalística de Vegas. Naquela época já era apaixonada por ele e ele por ela, além disso, eles têm uma boa amizade, que muitas vezes com minuciosos gestos, que parecem ser "amorosos", ja foram motivo de perguntas em um dos casos parados no tribunal. No episódio 23 da segunda temporada é revelado ao público que Grissom e Sara têm uma relação. Após ser raptada no ultimo episódio da sétima temporada e encontrara por seus colegas no season premiere da oitava, aceita o pedido de casamento de Grissom. No entanto, resolve deixar o laboratório e voltar para São Franscico para resolver problemas familiares mal resolvidos, despedindo-se de Grissom com o beijo tão aclamado pelo público. Retorna no 9x01 para o enterro de Warrick e depois na 10 temporada exibida atualmente nos EUA onde reaparece já casada com Grissom. Embora na 10ª temporada ela já não faça mais parte do elenco principal, ela continua fazendo participações especiais e, dos 23 episódios desta temporada, ela aparece em 15.Volta para o elenco principal na 11º temporada
Greg Sanders (Eric Szmanda: Análise de DNA. É um CSI nível 3. Nasceu em 5 de Maio de 1975 e é solteiro. Desde que ganhou seu primeiro kit de química aos sete anos, Greg sabia que queria ser um cientista. Se formou em Química pela Universidade de Berkeley. Integra a equipe que vai a campo oficialmente a partir da 5ª temporada. No episódio 03 x 22, Play With Fire, elefoi atingido por uma explosão que aconteceu no laboratório. Desde a 2ª temporada ele demonstrava querer trabalhar em campo, embora às vezes cometia erros. Alguns bem graves como quando urinou num banheiro da cena do crime no episódio 05 x 01. O personagem vêm crescendo bastante através das temporadas. Antes ele era retratado como um garoto geek louco. Em certos episódios ele chegava a dançar música no meio do laboratório ou do corredor, o que era desaprovado pelo chefe Grissom. Porém, a partir da 5ª temporada, seu personagem começa a ficar mais maduro.
Riley Adams (Lauren Lee Smith: CSI Nível 2. Ex- Agente policial de St.Louis. Ocupou a vaga deixada por Sara Sidle. Ela aparece pela primeira vez no episódio 09 x 03.Sai na 10º temporada
Dr. Raymond "Ray" Langston: (Laurence Fishburne): CSI Nível 2. Ex-palestrante, ajudou os CSIs a resolver um caso com um serial killer. Sua primeira aparição foi no episódio 09 x 09, 19 Down. Seu pai foi um soldado na Guerra da Coréia e foi muito violento durante a sua infância, o que o perturba até hoje. Ele recebeu uma fria recepção de David Hodges, que ainda estava descontente com a saída de Grissom. Seus primeiros dias de trabalho como um CSI foram um pouco difíceis, como é mostrado no 09 x 11. Ele ficou obcecado pelo fato de não conseguir prender o assassino em série Dr. Jekyll, o que foi mostrado no episódio 10 x 22. Na continuação deste, o episódio termina com Ray sendo esfaqueado pelo outro serial killer Nate Haskell. Seu destino é desconhecido e só se saberá no início da 11ª temporada.
Capitão James "Jim" Brass: (Paul Guilfoyle)
Detetive Homicídios
Formação: História, Universidade de Seton Hall
Nasc: 3 de Janeiro de 1951
Estado civil: Divorciado
No colegial, ele se alistou no Corpo de Fuzileiros Navais dos Estados Unidos e fez duas excursões na Guerra do Vietnã. Ele estudou na Universidade de Seton Hall, e obteve uma licenciatura em história. Após a guerra, entrou para a Polícia de Newark. Passou 20 anos trabalhando até se tornar detetive de homicídios em Nova Jersey. Antes de se tornar um detetive de homicídios, ele foi designado para Vice. Enquanto atuava nessa função, ele trabalhou duro para limpar seus serviços, ganhando a inimizade de muitos de seus ex-colegas (e o apelidado de 'Squeaky', como em 'squeaky clean'). Brass, sob pressão, às vezes bebia e procurava esconder o cheiro de álcool no hálito (episódio 4x15, "Early Rollout"). Enquanto sua esposa Nancy estava tendo um caso com o policial Mike O'Toole, Brass estava ocupado com seu próprio caso com outro membro da equipe vice, Annie Kramer, que mais tarde se mudou para Los Angeles e ele foi promovido a capitão. Brass mais tarde tentou justificar dizendo que Nancy que arruinou seu casamento, e não o contrário, e que ela, eventualmente, só queria uma um caso (episódio 5x20, "Hollywood Brass"). Brass foi transferido para fora de Nova Jersey, nos anos de 1990 e chegou a Las Vegas. Ele eventualmente dirigia o departamento de CSI, mais como um administrador e não como um investigador. Mostrando o quanto ele confiava na equipe, Brass afirmou que ele queria a equipe de Gil Grissom investigando os casos. Deu a Grissom plenos poderes, caso acontecese. Essa declaração teve seu peso quando Grissom foi obrigado a decidir se ele passaria ou não por cirurgia quando ele foi baleado em serviço
