In CSI: Vegas volgt Helgenberger (foto) mede-originele CSI: Crime Scene Investigation castleden William Petersen en Jorja Fox op die vaste castleden waren in het eerste seizoen van het vervolg op de moederschipserie. Haar casting stelt CSI: Vegas in staat om de band met de 2000-serie te behouden met een geliefd origineel personage dat samenwerkt met de nieuwe forensische onderzoekers. Met Petersen, Fox en Helgenberger heeft CSI: Vegas ook een blauwdruk opgesteld voor het organiseren van elk seizoen met een andere originele ster, die ook past in het nieuwe format van de serie, aangezien elk seizoen een nieuw seriematig mysterie aanpakt.
Op CSI: Vegas voegt Helgenberger zich bij de terugkerende vaste castleden van de serie, Paula Newsome, Matt Lauria en Mandeep Dhillon. Mel Rodriguez vertrok na één seizoen net als Petersen en Fox.
Helgenberger was de originele vrouwelijke hoofdrol tegenover Petersen op CSI: Crime Scene Investigation en speelde de eerste twaalf seizoenen in het eerbiedwaardige misdaaddrama. Ze was meest recentelijk een castlid in een andere CBS-dramaserie, All Rise. Na het cancelen van de serie door CBS in mei, werd ze snel geboekt voor een NBC-piloot, Getaway, die haar verhinderde zich weer als regulier castlid bij haar All Rise-castleden te voegen toen de serie afgelopen herfst door OWN werd opgepikt.
In plaats daarvan keert ze terug in All Rise als gast, waardoor ze op haar beurt vast castlid kon worden van CSI: Vegas sinds Getaway niet doorging. Ze heeft getekend voor één seizoen bij CSI: Vegas.