Cùng với sự ra đời và trưởng thành của lực lượng Công an Thanh Hoá, Cảnh sát hình sự (nay là Cảnh sát điều tra tội phạm về TTXH) đã không ngừng trưởng thành và lớn mạnh trở thành lực lượng chủ công trong đấu tranh PCTP hình sự của Công an tỉnh. Với tiền thân từ một đội “Hình cảnh” có chức năng phòng ngừa, trấn áp bọn lưu manh, trộm cắp, cướp của, giết người, gây rối trật tự trị an…của Ty Công an Thanh Hoá. Ngày 30 - 5 - 1974, Chủ tịch Uỷ ban hành chính tỉnh Thanh Hoá đã ký quyết định thành lập Phòng Cảnh sát hình sự trực thuộc Ty Công an Thanh Hoá. Trong suốt 35 năm xây dựng, chiến đấu và trưởng thành, các thế hệ Lãnh đạo và CBCS phòng CSĐT tội phạm về TTXH (Công an tỉnh) đã mưu trí, dũng cảm, vượt qua muôn vàn khó khăn, gian khổ để hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ được giao, xứng đáng là đơn vị mũi nhọn trong công tác phòng ngừa, đấu tranh phòng chống tội phạm hình sự của Công an tỉnh. 100% án giết người, hiếp dâm; 85% án cướp tài sản...là những tỷ lệ, kỷ lục mà đơn vị đã điều tra, khám phá. Trong đó hầu hết các vụ án lớn được dư luận quần chúng nhân dân quan tâm đã được điều tra, làm rõ đảm bảo đúng người, đúng tội, đúng pháp luật, góp phần phòng ngừa đấu tranh trấn áp tội phạm, giữ vững ANTT và cuộc sống bình yên của nhân dân. . .  
         Nhớ lại những năm đất nước vừa thống nhất, tình hình kinh tế xã hội gặp nhiều khó khăn, tội phạm hình sự gia tăng, có lúc lộng hành gây mất lòng tin của nhân dân với lực lượng Công an. Đặc biệt là nạn cướp, cướp giật, cưỡng đoạt tài sản nghiêm trọng trên tuyến đường sắt Thanh Hoá- Vinh, Thanh Hoá - Nam Định gây hoang mang, lo lắng trong nhân dân. Trước tình hình đó, lực lượng Cảnh sát hình sự Công an tỉnh đã bố trí trinh sát hoá trang phối hợp với cảnh sát đường sắt mật phục, bắt giữ hàng trăm tên lưu manh chuyên nghiệp, truy tố trước pháp luật và lập hồ sơ đi tập trung cải tạo. Trong đó đã triệt xoá nhiều băng nhóm tội phạm hoạt động chuyên nghiệp, có tổ chức trên tuyến đường sắt như ổ nhóm tội phạm biệt danh “Phi đội đường 9”; Băng cướp trên 30 tên do tên Ba đen cầm đầu đã gây ra nhiều vụ cướp trên tuyến đường sắt Thanh Hoá - Nam Định. Nhờ đó, ANTT trên tuyến đường sắt đi qua địa bàn tỉnh từng bước được đảm bảo ổn định.
         Nhiều vụ án mạng xảy ra trên địa bàn tỉnh gây xôn xao dư luận đã được phòng Cảnh sát hình sự Công an tỉnh nhanh chóng điều tra, làm rõ đem lại niềm tin cho cán bộ và nhân dân. Điển hình như vụ tên Nguyễn Văn Tôn giết chết anh Nguyễn Minh Đăng sau đó ném xác xuống cống ngầm thuộc phường Phú Sơn, TP Thanh Hoá (năm 1982); Vụ 2 anh em tên Đỗ Văn Phượng và Đỗ Văn Hứa giết chết 04 người và làm bị thương nặng 1 người tại gia đình ông Dần ở xã Hoằng Yến, huyện Hoằng Hoá (năm 1983); Vụ giết người, cướp tài sản tại số nhà 14 Tô Hiến Thành, Thành phố Thanh Hoá (năm 1997) và hàng trăm vụ trọng án khác đã được CBCS phòng Cảnh sát hình sự (nay là phòng CSĐT tội phạm về TTXH) điều tra, làm rõ….  
         Một trong những chiến công đặc biệt xuất sắc của Cảnh sát hình sự Công an Thanh Hoá đó là việc triệt phá băng cướp có vũ khí gồm 23 tên, do tên Nguyễn Mạnh Hiền (Hiền đầu bạc) cầm đầu (năm 1990) tại khu vực Hang Kịt, xã Lũng Cao, huyện Bá Thước. Đây là băng cướp có tổ chức chặt chẽ, có vũ khí, đã gây ra hàng loạt vụ cướp vàng, tiền, khống chế tất cả những người có mặt ở vùng này. Bọn chúng biên chế thành các đội khai thác do chúng quản lý để thu, vét tiền vàng, người nào có biểu hiện chống lại sẽ bị chúng đánh đập dã man hoặc bị bắn chết ngay tại chỗ. Bọn chúng còn uy hiếp, khống chế nhân dân địa phương làm cho quần chúng nhân dân rất hoang mang lo sợ. Đây là địa bàn hiểm trở, có nhiều hang núi, các đối tượng trong toán cướp đã lợi dụng địa bàn hiểm trở thường xuyên cắt cử canh gác nghiêm ngặt, nên rất khó khăn để ta tiếp cận nắm tình hình. Hàng chục CBCS của đơn vị đã không quản ngày đêm, mưa nắng, gian khổ, ăn ngủ tại rừng, núi nắm kỹ phương thức hoạt động của các đối tượng. Dưới sự chỉ đạo của Cục C14 và Giám đốc Công an tỉnh, phòng CSHS Công an tỉnh được giao nhiệm vụ chủ công phối hợp cùng các lực lượng CSĐT, CSBV, Quân đội chia làm 5 mũi tấn công: 01 mũi bí mật tập kích chính diện vào sào huyệt của bọn chúng, 03 mũi phục kích ở các đường mòn dẫn đến các hang, 01 mũi do một lãnh đạo Phòng phụ trách tập trung một số cán bộ trinh sát tinh nhuệ để truy kích tên Hiền bạc. Bọn chúng nổ súng chống trả quyết liệt, lực lượng chức năng bao vây chặt, vừa kêu gọi đầu hàng. Sau 2 ngày đêm mưu trí, dũng cảm, kiên cường chiến đấu, toàn bộ băng cướp gồm 23 tên đã bị bắt gọn, thu giữ 02 khẩu súng AK, 01 khẩu súng K54, 01 quả lựu đạn, 20 quả mìn, hơn 100 viên đạn và nhiều vũ khí như lưỡi lê, dao găm. Riêng tên cầm đầu Hiền "đầu bạc" bị lực lượng Cảnh sát hình sự đột nhập, bắt giữ cùng khẩu súng K54 đã lên đạn. Vụ án kết thúc thắng lợi đảm bảo an toàn cho lực lượng Công an, Quân đội và nhân dân. Tên cầm đầu Nguyễn Mạnh Hiền bị tuyên án tử hình, các tên còn lại đều chịu án tù từ 6 năm đến 8 năm. ANTT trên địa bàn trở lại bình thường, quần chúng nhân dân hết sức phấn khởi và tin tưởng vào lực lượng Công an. 
         Những năm gần đây tình hình tội phạm có vũ khí ngày càng gia tăng, đặc biệt là sử dụng vũ khí nóng để cướp các tiệm vàng đã gây tâm lý hoang mang lo lắng trong nhân dân. Phòng CSĐT tội phạm về TTXH Công an tỉnh đã liên tiếp triệt xoá nhiều nhóm cướp sử dụng vũ khí nóng cướp tiệm vàng như các vụ cướp tiệm vàng: Long Nga (ở Thọ Xuân) và Phương Hoa (ở Tĩnh Gia (cuối năm 1996). Ngoài ra đơn vị còn triệt xoá nhiều băng ổ nhóm tội phạm hình sự chuyên nghiệp hoạt động có tổ chức theo kiểu “xã hội đen” chuyên sử dụng vũ khí nóng, đâm thuê, chém mướn, bảo kê các ‘sới” bạc. Điển hình như triệt xoá ổ nhóm tội phạm do tên: Nguyễn Anh Tuấn (Tuấn thần đèn) cầm đầu. Mới đây nhất, đơn vị đã kết thúc thắng lợi Chuyên án Z708, điều tra, làm rõ vụ án Lê Khắc Cường cùng đồng bọn dùng súng quân dụng bắn 1 người chết, 4 người bị thương trên địa bàn Thành phố Thanh Hoá tháng (6/2008). Từ vụ án này, Công an tỉnh đã điều tra mở rộng, triệt xoá thêm 04 ổ nhóm tội phạm khác, hoạt động có tổ chức theo kiểu “xã hội đen”, bắt tạm giam trên 20 đối tượng cộm cán. Đồng thời, đã điều tra, làm rõ trên 10 vụ án do các băng, nhóm tội phạm này gây ra trước đây trên địa bàn tỉnh, góp phần giữ vững ANTT và cuộc sống bình yên cho nhân dân.
         Không thể kể hết những thành tích, chiến công mà các thế hệ CBCS phòng CSHS (nay là phòng CSĐT tội phạm về TTXH) Công an tỉnh đã đạt được. Chỉ tính trong 15 năm đầu thời kỳ đổi mới (1986 – 2000) phòng CSHS Công an tỉnh đã điều tra, làm rõ 735 vụ phạm pháp hình sự gồm 1600 đối tượng, triệt xoá 300 ổ nhóm tội pạm nguy hiểm; Bắt và vận động đầu thú 1589 đối tượng có lệnh truy nã, trốn thi hành án, triệt xoá hàng trăm tụ điểm phức tạp về tội phạm và tệ nạn xã hội, góp phần đảm bảo ANTT và cuộc sống bình yên cho nhân dân… Trong mỗi thành tích, chiến công đó là công sức, trí tuệ, mồ hôi, thậm chí cả máu của CBCS Cảnh sát hình sự. Ghi nhận chiến công và thành tích đặc biệt xuất sắc đó năm 2000 phòng CSHS (nay là phòng CSĐT tội phạm về TTXH) Công an tỉnh vinh dự được Nhà nước phong tặng danh hiệu Anh hùng lực lượng vũ trang nhân dân trong thời kỳ đổi mới./.