O elenco original de "NCIS" incluía Mark Harmon, Michael Weatherly, Pauley Perrette, David McCallum e Sasha Alexander. Sean Murray e Brian Dietzen atuaram como personagens recorrentes na primeira temporada do programa, mas foram eventualmente promovido a papéis principais.
"NCIS" estreou em setembro de 2003 e tem sido consistentemente um dos programas mais populares da televisão. Em junho de 2015, os membros do elenco original Mark Harmon, Michael Weatherly, Pauley Perrette e David McCallum continuaram a servir como atores principais em "NCIS". Sasha Alexander foi um dos atores principais nas duas primeiras temporadas do show, mas ela deixou o show após a segunda temporada. Alexander reprisou seu papel como atriz convidada na terceira e oitava temporadas de "NCIS".
Alguns atores começaram a série interpretando papéis menores, mas receberam papéis importantes quando "NCIS" se tornou um sucesso. Sean Murray, que interpretou um personagem recorrente na primeira temporada, foi promovido a regular na segunda temporada. Brian Dietzen foi promovido ao elenco principal na décima temporada, depois de servir como personagem recorrente nas primeiras nove temporadas. Embora não façam parte do elenco original, atores como Rocky Carroll, Cote de Pablo e Lauren Holly foram adicionados ao elenco de "NCIS" ao longo do show.
