PCI-X是传统PCI总线（Peripheral Components Interconnect）的升级版，有更高的带宽。在PCI Express出现前，PCI-X多用于服务器和工作站。
PCI-X 是1998年由IBM、惠普以及康柏（Compaq）等公司制定，采用64位总线宽度，以及133MHz的频率来发送数据，有更多的接脚，而且所有的连接设备会共享所有可用的带宽，但两者的协议相当类似。PCI-X 2.0还可支持266MHz或533MHz的频率。
PCI-X还支持MSI，这是一种主动通知的中断机制。过去的PCI都是被动通知中断，而且是共享中断，当有设备（device）发生中断时，系统会通知PCI所有的设备，这样会造成时间的浪费。MSI的特点是将中断向量编号送至指定的存储器，接着再触发中断。
PCI-X的64位版本如下:
PCI-X经常与另一种名为PCI Express的总线架构相提并论甚至更因PCI Express的泛用缩写是PCI-E或PCIe，使得它们不管怎么看都和PCI-X很相似；除了字体字意很像之外，PCI-X和PCI Express的英文发音也很相近所以很容易造成混淆。然而从外观及性能上看，它们倒还有点差异。让我们换个角度从功能上来看看这两大历史功臣的比较，除了两者都是一种高速电脑内部周边设备的总线的这个共通点外，在骨子里它们俩倒真不同。首先PCI-X是一种并行传输接口，它可以向下兼容于所有早期的+3.3V PCI总线（但不容于最早期的+5V PCI BUS），然而PCI Express却是一种串列传输接口，它是全新设计用来取代PCI和PCI-X的。
在过渡时期里有些厂商发展出一种桥接方式让PCI-X或PCI总线可以和PCI Express总线并存于同一个系统中，这就像过去曾出现过ISA总线与PCI总线同时出现在同一块主板上的情形一样。其次在最大带宽方面PCI-X（533-1066MB/S）甚至是后来的PCI-X 2.0（2.1-4.2GB/S）也不是PCI Express的对手。即使是规格最低的PCI Express X1也可以提供单一方向250MB/S的速度（全双工时 x 2倍），若是最高规格的PCI Express X32还可以提供32个通道总共单向8GB/S的带宽。
若再考虑技术与成本的方面，PCI Express更远远胜于PCI-X。不难想像在PCI-X的设计室里，布线工程师们要如何搅尽脑汁才能把64条数据线放进小小的接线区同时还要考虑同步、噪声、串音、屏敝…等等一连串的问题。相较之下串列传输就不必考虑这么多因素，因此在电路设计上就简单很多。此外不管是PCI还是PCI-X都只是半双工的通信机制，但PCI Express却完全可以用全双工方式进行通信。此外在同一个总线里因为平行传输的关系，虽然控制器可以和每个接入的设备自动协调传输速率，但却必需选用各个设备中速度最慢者的速度作为总线内共同的传输速度上限，高速设备往往因此而失去特别作用。而PCI Express与其相比就更有效，因为串列传输的关系各个通道彼此独立，可以各自皆以最高速度进行通信，让各自的能力完全发挥。
最后再来看看插槽的长度，PCI Express即使拿最长的X16版本来和最短的PCI-X版本作比较，后者119.91mm的身长还是比前者89mm的总长还要来得长（非常规的Mini PCI不在此比较），这使得ATX规格或更小型机种的厂商会较喜欢PCI Express。
