Enligt ett uttalande från flottan ska den nu 69-årige Caro Quintero ha gripits i staden Choix i delstaten Sinaloa i de nordvästra delarna av landet "i utlämningssyfte".
Han anklagas och är efterlyst av USA för kidnappning, tortyr och mordet på specialagenten Enrique Camarena, vid den amerikanska narkotikapolisen DEA 1985. Mordet orsakade en kris i de diplomatiska relationerna mellan USA och Mexiko.
Caro Quintero greps redan samma år och ställdes inför rätta i Mexiko, där han dömdes till 40 års fängelse. Han släpptes dock 2013 efter 28 år på grund av en juridisk teknikalitet. Beslutet överklagades av Mexikos högsta domstol, men då var Rafael Caro Quintero redan på flykt undan rättvisan.