Han är efterlyst för förskingring och bedrägeri. Det uppger både amerikansk polis och mexikanska åklagarämbetet.
Tillslaget i Miami gick lugnt utan incidenter. Det gjordes strax efter mötet på onsdagen mellan USA:s president Donald Trump och hans mexikanske motpart Andrés Manuel López Obrador.
När López Obrador tillträdde i december 2018 lovade han att slå hårt mot korruptionen. Ett tiotal tidigare guvernörer är anklagade för korruption eller samarbete med organiserad brottslighet.
César Duarte var guvernör åren 2010–2016 och en framträdande person inom partiet PRI som hade regeringsmakten i Mexiko i decennier. Han kommer att åtalas för att ha styrt undan statliga pengar till sig själv, men säger sig vara oskyldig.