मृत्यू शिक्षेला विरोध करणार्‍या लोकांच्या प्राथमिक युक्तिवादांपैकी एक म्हणजे निष्पाप व्यक्तींना त्यांनी न केलेल्या गुन्ह्यांसाठी मृत्युदंड दिला जाण्याची शक्यता आहे.

1992 पासून, मृत्यूदंडावर असलेल्या पंधरा कैद्यांना सेट केले गेले आहे. नवीन शोधलेल्या पुराव्याने त्यांना दोषमुक्त केल्यावर मुक्त. बर्‍याच लोकांसाठी, हे एक शक्यता दर्शवते की अधिक मृत्यूदंड कैदी कालांतराने निर्दोष सिद्ध होऊ शकतात. डीएनए अभ्यासातील आधुनिक प्रगतीमुळे शास्त्रज्ञ आणि कायद्याची अंमलबजावणी करणार्‍या एजन्सींना बर्‍याच प्रकरणांमध्ये एखाद्या विशिष्ट गुन्ह्यात जबाबदार पक्ष अधिक चांगल्या प्रकारे निर्धारित करण्याची परवानगी मिळाली आहे. फाशीच्या शिक्षेच्या विरोधकांचा असा विश्वास आहे की कोणत्याही व्यक्तीला मृत्यूदंड दिला जाऊ नये कारण कालांतराने, डीएनए किंवा इतर योग्य पुरावे त्यांना दोषी ठरवू शकतात.

अनेक लोकांना चुकीच्या पद्धतीने फाशी देण्यात आली आहे असे मानले जाते. 1950 मध्ये, टिमोथी इव्हान्स नावाच्या व्यक्तीला त्याच्या मुलीची हत्या केल्याबद्दल फाशी देण्यात आली. तीन वर्षांनंतर, अधिकार्‍यांना आढळले की इव्हान्सकडून एक खोली भाड्याने घेतलेला दुसरा माणूस सीरियल किलर होता आणि प्रत्यक्षात तो जबाबदार होता. 1991 मध्ये एका जाळपोळीने सुरू केलेल्या आगीचा दोष कॅमेरॉन विलिंगहॅमवर ठेवण्यात आला होता. त्याच्या तीन मुलींचा आगीत मृत्यू झाला आणि विलिंगहॅमला मृत्यूदंड मिळाला. 2004 मध्ये विलिंगहॅमला फाशी देण्यात आली होती, परंतु तेव्हापासून, त्याचा अपराध सिद्ध करण्यासाठी मूळतः सांगितलेले पुरावे अनिर्णित असल्याचे दर्शविले गेले आहे. जरी त्याचे निर्दोषत्व सिद्ध होऊ शकत नसले तरी, जर त्याला मृत्युदंड दिला गेला नसता, तर केस पुन्हा उघडली गेली असती आणि कदाचित तोअपील केल्यानंतर दोषी आढळले नाही.

संभाव्य चुकीच्या फाशीच्या सर्वात सुप्रसिद्ध प्रकरणांपैकी एक म्हणजे जेसी टाफेरो, दोन पोलीस अधिकार्‍यांच्या हत्येचा आरोप असलेला माणूस. या घटनेत वॉल्टर रोड्स आणि सोनिया जेकब्स असे दोन साथीदार होते. रोड्सने हलक्या तुरुंगाच्या शिक्षेच्या बदल्यात इतर दोघांविरुद्ध साक्ष दिली. त्याने नंतर कबूल केले की हत्यांमध्ये तो एकमेव जबाबदार पक्ष होता, परंतु नवीन साक्ष देऊनही, ताफेरोला ठार मारण्यात आले. जेकब्सच्या प्रकरणाचा आढावा घेण्यासाठी दोन वर्षे लागली आणि त्यानंतर तिला मुक्त करण्यात आले. असे मानले जाते की ताफेरो अद्याप अपीलसाठी जिवंत असता तर त्याला देखील मुक्त केले गेले असते.