חוקרים ובלשים פרטיים משתמשים בשיטות וטכניקות שונות במטרה לאמת או להפריך את העובדות בתיקי חקירה שונים. לשם ביצוע החקירות הפרטיות החוקרים עושים שימוש בכל מיני שיטות לשמל מעקבים. תצפיות, תשאולים וחיפושים אחר מאגרי מידע אנושיים. למטרת אימות העובדות כמו מקום עבודתו של הנחקר, משכורתו ווכיוצא בזה הם יכולים לבצע שיחות טלפון ולבקר במקום העבודה של הנחקר.
בתיקי חקירה שונים, במיוחד באלו בהם מעורבים אנשים שנעלמו/ברחו ויש לעשות חקירות רקע, חוקר פרטי יראיין מקורות מידע אנושיים שונים על מנת לקבל כמה שיותר אינפורמציה על אובייקט החקירה. ישנם סוגי חקירות בהם חוקרים פרטיים מסייעים לעורכי דין, לעסקים פרטיים וממשלתיים וללקוחות פרטיים, על ידי מתן מידע פיננסי, כלכלי, ועזרה בבעיות אישיות שונות למשל תיקי גירושין, חשיפת בגידות ועוד.
חוקרים פרטיים מציעים שירותים רבים שכוללים, בין היתר, שירותי הגנה על בעלי עסקים, חקירות רקע לפני קבלת עובד לעבודה, חקירות כלכליות, מתן שירותי בדיקת פוליגרף לצורך מיון עובדים, איתור מפירי זכויות יוצרים, חקירות טוהר מידות, חקירות מרמה ופלילים ועוד. בנוסף הם נותנים עזרה בתיקי חקירות בהן מעורבים נפגעי תאונות דרכים או תאונות עבודה, וחקירות מרמה בתחום הביטוח.
חלק מן החוקרים הפרטיים מומחה בביצוע מעקבים ותצפיות. הם עשויים לתצפת על נקודה מסוימת ממקום ניטרלי תוך הטמעות בסביבת המגורים, או מתוך רכב המיועד לעשיית תצפיות ארוכות.
חוקרים עושים תצפיות שלפעמים נמשכות זמן רב ומתעדים אותן בסרטי וידאו, בתמונות ובאמצעים מתוחכמים נוספים בהתאם לחוקי המדינה בה הם פועלים, עד שהראיה לה הם זקוקים מושגת.
חוקר פרטי עשוי לבצע איתור מידע ברשת האינטרנט ולעבוד עם מאגרי מידע חוקיים. מאגרים אלו עוזרים לחוקרים להשיג מידע רב וחוקי אודות נחקרים במהירות יחסית. מאגרי מידע רבים פתוחים בארצות הברית ובמדינות נוספות עבור חוקרים פרטיים שיודעים לערוך בהם חיפוש חכם למען לקוחותיהם.
מלטותיו של חוקר פרטי תלויות על פי רוב בדרישות הלקוח. במקרים של מעסיקים שחושדים בגניבות עובדים, חוקרים פרטיים יכולים לערוך עבודת חקירה סמויה תחת כיסוי כדי למצוא את הגורמים האחראיים לגניבות, ולתעד את שמצאו לצורך הצגת הראיות בבית המשפט. בתיקי היעדרות מהעבודה וקבלת פיצויים מחברות הביטוח, חוקרים פרטיים יערכו תצפיות ומעקבים שיימשכו לפעמים זמן רב לצורך אימות מצבו הבריאותי של נחקר. קיימת חשיבות רבה לתיעוד ממצאי החוקר הפרטי בסרט וידאו ובתמונות.
חוקרים ובלשים פרטיים שעובדים עבור מרכזי קניות, קניונים, מלונות וכו', עושים חלק גדול מעבודת החקירה בצורה סמויה. במסגרת תפקידם הם אחראים למניעת גניבות ולהגנה על רכוש בית העסק בו הם עובדים. הם מונעים גניבות על ידי כייסים, ספקים, ואפילו עובדים של בית העסק.
שעות העבודה של חוקרים פרטיים הן לא נורמליות בעיקר בגלל הצורך לבצע תצפיות ומעקבים ולפגוש אנשים, נחקרים ומקורות מודיעיניים לצורך חקירה וקבלת מידע. פגישות אלו נעשות לעתים בשעות בלתי רגילות. עבודה בשעות הלילה המאוחרות, בשעות הבוקר המוקדמות ובסופי שבוע היא דבר שבשגרה עבור חוקר פרטי ובייחוד עבור זה שמתמחה בתחום המעקבים והתצפיות.
כשחוקר פרטי מנהל חקירה פרטית, סביבת עבודתו עשויה להשתנות, מבתי מלון מפוארים לבארים אפלים, מאזור עירוני לכפרי וכו'.
חוקרים פרטיים עובדים על פי רוב בשעת עריכת מעקבים בצוותים של שני רכבים ומעלה, למטרה להימנע מגילוי על ידי הנעקב. בצורה זו ניתן להחליף רכבים מהר ולבצע תחלופה בין החוקרים העוקבים אחר האובייקט באופן רגלי וכו'.
