Dochodzenie i śledztwo są czynnościami, które przeprowadza się w ramach postępowania przygotowawczego. Ich celem jest ustalenie, czy został popełniony czyn zabroniony i czy stanowi on przestępstwo. Ponadto pomocne są w zebraniu danych dotyczących przestępstwa, wyjaśnieniu okoliczności sprzyjających popełnieniu czynu, w wykryciu sprawcy i określeniu rozmiarów szkody. Śledztwo wszczyna się na mocy postanowienia o wszczęciu śledztwa wydanego z urzędu lub na skutek zawiadomienia o przestępstwie. Zawiadomić o przestępstwie prokuratora lub policję ma obowiązek każdy, kto się o nim dowiedział. Gdy zachodzi uzasadnione podejrzenie popełnienia przestępstwa, niezwłocznie wydaje się postanowienie o wszczęciu śledztwa. W postanowieniu określa się czyn będący przedmiotem postępowania oraz jego kwalifikację prawną. Postanowienie o wszczęciu śledztwa wydaje prokurator. Ewentualne postanowienie o odmowie wszczęcia śledztwa lub o jego umorzeniu wydaje prokurator lub Policja. Jednak postanowienie wydane przez Policję musi zostać zatwierdzone przez prokuratora. Zażalenie na postanowienie o odmowie wszczęcia śledztwa przysługuje pokrzywdzonemu oraz instytucjom państwowym, samorządowym, społecznym, które zawiadomiły o przestępstwie. Stronom przysługuje zażalenie na postanowienie o umorzeniu śledztwa.
Sprawa kształtuje się podobnie w razie dochodzenia. Postanowienie o wszczęciu dochodzenia, o odmowie wszczęcia dochodzenia lub o jego umorzeniu wydaje prowadzący postępowanie. Postanowienie o odmowie wszczęcia postępowania zatwierdza prokurator. Zażalenie na postanowienie o umorzeniu dochodzenia wnosi się do prokuratora właściwego do sprawowania nadzoru nad dochodzeniem. Jeżeli prokurator nie przychyli się do zażalenia, kieruje sprawę do sądu.
Art. 309 k.p.k. wymienia przypadki, w których przeprowadzenie śledztwa jest obligatoryjne. Po pierwsze w sprawach, których rozpoznanie należy do kompetencji sądu okręgowego, po drugie w sprawach o występki określonych osób, po trzecie o zbrodnie. Ponadto w sprawach o występki, w których nie prowadzone jet dochodzenie albo o występki, w których dochodzenie jest również prowadzone ze względu na zawiłość sprawy.
Natomiast dochodzenie prowadzi się je w sprawach o przestępstwa należące do właściwości sądu rejonowego. Art. 325 b k.p.k. precyzuje, jakich przestępstw to dotyczy. K.p.k. wymienia także katalog spraw, w których przeprowadzanie dochodzenia jest wyłączone. Dochodzenia nie prowadzi się w stosunku do oskarżonego już pozbawionego wolności (z dwoma wyjątkami), w stosunku do oskarżonego nieletniego, głuchego, niemego, niewidomego lub osoby całkowicie lub w znacznym stopniu niepoczytalnej.
Śledztwo prowadzi prokurator. Ewentualnie prokurator przekazuje Policji określone zadania w całości lub w części. Uprawnienia Policji przysługują także organom określonym w art. 312 k.p.k.. Dochodzenie z kolei prowadzi Policja lub wspomniane organy. Jednak z zastrzeżeniem, że nie prowadzi go prokurator. Tak naprawdę przepisy dotyczące śledztwa stosuje się odpowiednio do dochodzenia, chyba że istnieją odrębne przepisy, które stanowią inaczej. Przy przeprowadzaniu dochodzenia uczestniczyć mogą także inne organy, które określi w drodze rozporządzenia Minister Sprawiedliwości, ustalając również zakres spraw zleconych tym organom.
Śledztwo powinno być ukończone w przeciągu 3 miesięcy, a dochodzenie w ciągu 2 miesięcy. Okres śledztwa może być jednak przedłużony na dalszy czas oznaczony, nie dłuższy jednak niż rok. Przedłużenia dokonuje prokurator nadzorujący śledztwo lub prokurator bezpośrednio przełożony wobec prokuratora, który prowadzi śledztwo. W uzasadnionych przypadkach właściwy prokurator nadrzędny nad prokuratorem nadzorującym lub prowadzącym śledztwo może przedłużyć jego okres na dalszy czas oznaczony. Okres dochodzenia także może być przedłużony przez prokuratora do 3 miesięcy, a w uzasadnionych przypadkach na dalszy czas oznaczony.