Considerada como una de las producciones de mayor éxito a nivel mundial, 'CSI Miami' cerró su quinta temporada como la serie extranjera más vista con un share del 25,8% y una audiencia media de 4.927.000 telespectadores. En su franja de emisión la serie aventajó en 9,5 puntos a Antena 3 (16,3% y 3.122.000) y en 10,3 puntos a TVE 1 (15,5% y 2.967.000) Respecto al target comercial, incrementó en 4,7 puntos su cuota de pantalla hasta situarse en un 30,5% de share.
La saga ambientada en Miami alcanzó el liderazgo en las franjas de espectadores entre 25 y 64 años, en todas las clases sociales excepto la baja y en todos los mercados regionales -a excepción de Andalucía, donde fue la segunda opción tras la oferta autonómica-, alcanzando registros de hasta el 33,1% de cuota de pantalla (Baleares).
El 22 de octubre de 2007, la serie batió su record de audiencia de la temporada al registrar una audiencia media de 5.752.000 telespectadores y un share del 30%.
El palmarés de la serie incluye prestigiosos galardones como un Premio Alma 2008 al Mejor Actor de Serie Dramática (Adam Rodríguez), un premio Emmy a la Mejor Fotografía con Cámara Simple (2003), un Image Award a la Mejor Actriz Secundaria por la labor de Khandi Alexander (2005), dos premios ASCAP a la Mejor Serie de Televisión (2006 y 2005), un Peoples Choice Award a la Nueva Mejor Serie Dramática de Televisión (2003), el premio de la American Society of Cinematographers a la Mejor Fotografía de una Serie de Televisión (2003) y tres BMI TV Music Awards (2005, 2004 y 2003), entre otros reconocimientos.