In CSI: Crime Scene Investigation: Hard Evidence helpen gamers Gil Grissom, Catherine Willows en de rest van de CSI: Las Vegas-crew bij het oplossen van misdaden. Hierbij maak je gebruik van realistische technieken en laboratoriummaterialen. In Hard Evidence zal de gamer zich bezighouden met forensische reconstructie en worden plaatsen van delict bezocht die rechtstreeks uit de serie zijn overgenomen.

Er is een nieuw garagelaboratorium waar grote bewijsstukken zoals auto's en boten kunnen worden onderzocht. Het verzamelen van bewijs is in deze CSI-game verbeterd, er zijn meer minigames toegevoegd in het laboratorium en er zijn meer gebieden te onderzoeken waardoor de spelervaring langer duurt. Hoe verder je komt in het spel, hoe meer gadgets je kunt gebruiken om mysterieuze misdaadzaken te onderzoeken.

In het spel krijg je te maken met veel dezelfde personages uit de TV-serie. Acteurs hebben hun stem verleend aan hun evenbeelden waardoor de gelijkenis met de serie duidelijk te zien is. Tijdens het spel is de speler op interactieve wijze aan het communiceren met deze personages. Zo kun je bij verschillende specialisten te rade gaan om meer te weten te komen over je zaak.