Eles geralmente são totalmente compatíveis, já que sua fonte de alimentação é poderosa o suficiente. Ontem mesmo instalei uma nova placa PCI-E 3.0 na minha antiga placa PCI-E 2.0 e não tive absolutamente nenhum problema. Claro, ele não funcionará em seu desempenho máximo, mas funciona até que eu substitua a placa-mãe.
No entanto, algumas das especificações anteriores (acho que 1.0 e / ou 1.1) podem ter problemas ao executar uma placa PCI-E 3.0. Eu posso estar errado aqui, mas eu não recomendaria fazer isso. Mas usar o cartão em uma placa 2.0 está perfeitamente bem.