Попереднє слідство виробляють (тільки після порушення кримінальної справи) слідчий прокуратури, органи Міністерства внутрішніх справ і органи державної безпеки того району, де вчинено злочин (ст. 125, 129, 132 КПК). Невідкладні слідчі дії по встановленню і закріпленню слідів злочину (огляд, обшук, виїмка, освідування, затримання, допити підозрюваних, потерпілих і свідків) здійснюються органами дізнання у справах, за якими обов'язково має проводитися попереднє слідство. Після виконання невідкладних слідчих дій орган дізнання зобов'язаний передати справу слідчому (ст. 119 та 126 КПК).
При розслідуванні кримінальних злочинів, якщо виникає необхідність у використанні спеціальних судово-медичних знань (ст. 78 КПК) або випадок підпадає під регламентацію ст. 79 КПК (обов'язкове проведення експертизи), то на стадії попереднього розслідування призначається судово-медична експертиза.
На стадії попереднього слідства дуже важливе значення має своєчасність призначення судово-медичної експертизи, оскільки первісний вигляд і стан об'єкта (трупа, живої людини, речових доказів) може піддаватися настільки сильним змінам, що судження виявляються марними і неконкретними або стають неможливими. Це буває, наприклад, при затримці дослідження трупа, коли розвиток гнильних процесів перешкоджає встановленню причини смерті. При несвоєчасному направленні на огляд потерпілої при згвалтуванні виявляється неможливим судити про давності ушкоджень дівочої пліви і різних частин тіла внаслідок процесів загоєння. Якщо винуватця венеричного зараження направити на експертизу через великий проміжок часу, він може встигнути зробити лікувальні дії, розраховані на зміну первісної картини захворювання.
Застосування судово-медичних знань при слідчих допитах, оглядах і експериментах. При розслідуванні злочинів проти життя і здоров'я, а також у зв'язку з професійними правопорушеннями медичних працівників закон дозволяє судово-медичному експерту брати участь у допитах підозрюваних, обвинувачених та інших осіб в якості спеціаліста.
Обставини та умови вчинення злочинів проти особи, а також професійних правопорушень медичних працівників можуть бути вкрай різноманітні. У той же час докази їх вчинення конкретною особою бувають різні по можливості і обсягом їх виявлення і уличающей значущості. У зв'язку з цим, наприклад, можуть бути корисними питання судово-медичного експерта допитуваному особі при встановленні положення потерпілого в момент заподіяння йому травми і його подальшого стану, зокрема збереження здатності до активних дій, конкретних ознак і особливостей знаряддя, завдала травму, і т. д. При розслідуванні медичних правопорушень можуть бути необхідними питання судово-медичного експерта для уточнення застосованих методів діагностики, показань або наявності протипоказань до вибору та проведення лікувального заходу. Судово-медичний експерт, будучи присутнім при допитах і активно беручи участь у постановці (через слідчого) питань, що належать до його компетенції, аналізуючи показання допитуваного, використовуючи спеціальні знання, може сприяти встановленню нових даних, які уточнюють або заповнюють матеріали і докази розслідуваного діяння.
Участь судово-медичного спеціаліста в слідчих оглядах. Проведення оглядів у стадії попереднього слідства є досить відповідальним процесуальним дією, спрямованим на виявлення, збирання і закріплення відповідних доказів. Існують різні підстави для призначення слідчих оглядів. Їх різновидами можуть бути огляди місця події, трупа на місці його виявлення слідів на місці події, речових доказів та документів.
При всіх видах оглядів може бути доцільним застосування спеціальних знань, в тому числі що відносяться до галузі судової медицини. Вони необхідні при розслідуванні справ про насильницьку смерть при підозрі на неї, про незаконному виробництві аборту, зґвалтування та інших злочинів проти життя і здоров'я.
Підстави і порядок виробництва оглядів визначені кримінально-процесуальним кодексом (ст. 178 та 179 КПК), при цьому передбачено, що для участі в огляді слідчий вправі запросити відповідного спеціаліста, зокрема судово-медичного експерта. Його участь (або іншого лікаря) у зовнішньому огляді трупа на місці виявлення встановлено кримінально-процесуальним кодексом як обов'язкове.
Участь судово-медичного спеціаліста у слідчих експериментах. Слідчому надано право проводити слідчий експеримент для перевірки і уточнення даних, які мають значення для справи (ст. 183 КПК). Для участі в експерименті дозволяється запрошувати фахівця, яким у відповідності з характером експерименту може бути судовий медик.
При слідчому експерименті відтворюють обстановку та обставини події, що підлягає перевірці, і проводять певні дії, повторюють цю подію. Слідчий експеримент може бути методом перевірки доказів, наприклад, правильності, правдоподібності або суперечливість показань свідків, пояснень підозрюваного або обвинуваченого, а також бути джерелом отримання нових доказів.
Проведення слідчого експерименту допускається за умови, якщо при цьому не принижується гідність беруть участь у ньому осіб і навколишніх, а також не створюється небезпека для їхнього здоров'я.
Обставини, для з'ясування яких може проводитися слідчий експеримент, дуже різноманітні і залежать від характеру розслідуваної події, що формуються при цьому доказів і необхідність їх перевірки, що визначає вибір для участі того чи іншого фахівця в експерименті. Участь у слідчому експерименті судового медика може бути необхідно при розслідуванні справ про насильницької смерті (вбивство, самогубство, нещасний випадок), про зґвалтування, про розпусні дії щодо неповнолітніх, мужолозтво, кримінальному аборті, самоповреждениях та інших злочинах проти особистості. При розслідуванні таких справ можуть знадобитися виявлення або перевірка чутності, видно, можливості вчинити певні дії, зокрема у конкретний термін, встановлення механізму виникла травматизації і т. п. Після закінчення слідчого експерименту слідчий складає протокол, в якому викладаються умови його проведення, кількість повторених дослідів, хід кожного з них і результати.
Окрім широко використовуваних фотозйомок, замальовок і т. д., при виробництві таких слідчих дій, як експерименти, огляди і допити, практикуються і видеокиносъемка, магнітофонні записи.
