Statlig iransk TV har sitert etterretningsdepartementet i Iran på påstandene, melder Reuters.
Ifølge en tjenestemann i etterretningsdepartementet har noen av de pågrepne blitt dømt til døden.
– Byråene ødela et CIA-spionnettverk 18. juli. Noen ble dømt til døden og noen til lange fengselsstraffer, sa lederen for kontraspionasje i Irans etterretningsdepartement til journalister i Teheran, skriver AFP.
Navnet på kontraspionasje-sjefen ble ikke offentliggjort.
Viser frem bilder
I juni sa Iran at de hadde avslørt et CIA-ledet cyberspionasje-nettverk, men det er ikke klart om det dreier seg om det samme nettverket.
Arrestasjonene av de 17 skal ha skjedd over flere måneder.
Alle de arresterte skal være iranske statsborgere. Ifølge kontraspionasje-sjefen skal de ha blitt kontaktet av CIA de søkte om visum eller fornyelse av visum til USA.
– De identifiserte spionene har jobbet med følsomme og vitale områder innen privat sektor innen økonomi, kjernekraft, infrastruktur, militære og cyberområdet, heter det i en uttalelse fra etterretningsdepartementet som ble lest opp på TV i morges.
Ifølge iranske myndigheter skal de angivelige spionene ikke ha lykkes i oppdragene sine.
Iranske medier har offentliggjort et bilde som angivelig skal være av CIA-offiserer som har vært i kontakt med spioner i Iran.
En tv-dokumentar som ble vist på iransk fjernsyn mandag viser angivelig en amerikansk CIA-offiser som rekrutterer iranske agenter i De forente arabiske emirater.
Iranske medier har også publisert en rekke bilder av amerikanske diplomater som de hevder i realiteten har jobbet for CIA.
USAs utenriksminister Mike Pompeo sier til Reuters at han ikke kan kommentere saken, men sier at «Iran har en lang tradisjon for å lyve.»
Økt spenning
Forholdet mellom Iran og USA har blitt stadig mer anstrengt etter at sistnevnte trakk seg fra atomavtalen i fjor og gjeninnførte svært strenge sanksjoner mot Iran.
Iran har nylig begynt å øke graden av anriking av uran over det avtalen fastsatte, men sier at dette kjapt kan reverseres dersom de andre landene i avtalen kan bidra til at USAs sanksjoner blir omgjort.
I sommer har Iran anholdt flere utenlandske skip i Hormuzstredet. Så sent som fredag ble det svenskeide tankskipet «Stena Impero» tatt i arrest og ført til havnebyen Bandar Abbas.
Amerikanerne har økt sin militære tilstedeværelse i området, og før helgen opplyste president Donald Trump at de hadde skutt ned en iransk drone. Dette ble avvist fra iransk hold.
Den økte spenningen mellom de to landene har økt bekymringen om at Iran og USA kan gå til krig mot hverandre.
Iran og USA: 67 år med hat og mistenksomhet
President Donald Trump sier han vil bruke alle midler for å hindre at iranerne utvikler atomvåpen og har gjeninnført sanksjoner som ble opphevet under president Obama. Forholdet mellom de to landene har i generasjoner vært preget av hat og mistenksomhet.
