Le PCI-Express 2.0 est une évolution du bus PCI-Express qui reste cependant entièrement compatible avec ce dernier.

Le PCI-E 2.0 est apparu en 2007. Il repose toujours sur la nation de ligne, avec pour principale différence que le débit théorique maximal de chaque ligne est porté à 500 Mo/s contre 250 sur le PCI-E 1.0 ou 1.1. Cependant, toutes les cartes PCI-E 1.1 restent compatibles avec cette nouvelle version tandis que les cartes PCI-E 2.0 sont toutes reconnues sur un connecteur PCI-E d'ancienne génération. La version 2.0 comporte également des changements de nature logicielle qui améliorent globalement les performances.