Het principe van CSI: Miami is precies hetzelfde als zijn voorgangers. Je bent een nieuw CSI-lid dat een carrière op moet bouwen in het spoorzoeken. De eerste “case” van het spel begin je met een korte briefing van Horatio Caine, de opper CSI, die je feliciteert en snel inlicht over de laatste gebeurtenissen. Je krijgt een rugtasje vol met labspulletjes mee en wordt vervolgens gedumpt naast een lijk. Vanaf hier begint het echte werk. Je moet de crime scene onderzoeken en de omstanders ondervragen. Naargelang het spel vordert en je de eerste case afrondt krijg je dit keer de keuze tussen twee cases totdat je uiteindelijk alle vijf de cases hebt afgerond.

De besturing is vrij eenvoudig aangezien het spel point-and-click is. De view van de speler in het spel is vrij statisch en simplistisch. Je kan in sommige ruimtes 180 graden draaien en inzoomen, maar soms is je hoofd gefixeerd en moet je klikken en kijken of je ergens heen kan lopen. Ook conversaties met verdachten of getuigen zijn extreem vereenvoudigd door gewoon standaard zinnen uit een lijstje te kiezen.

Als je bewijzen hebt gevonden moet je deze terugbrengen naar het lab. Je kan daar iets verder laten analyseren en eventuele vingerafdrukken of DNA laten controleren. Verder moet je zelf ook met je gadgets alles onderzoeken want er kan nog van alles verstopt zitten! Als er genoeg bewijs verzameld is om een verdachte te verhoren moet je naar de inspecteur gaan voor een bevel.