はじめに

Python3でプロトコルを指定せずに作られたpickleを、Python2で読み込もうとすると、以下のエラーが出ることがあります。
プロトコルについては、後述します。

ValueError: unsupported pickle protocol: 3

解決法

Python3で読み込んで、Python2で読み込める形式で保存します。pickle.dump()内で、protocol=2と指定します。

#!/usr/bin/env python3

import pickle

with open("sample_py3.pkl", "rb") as f:
    w = pickle.load(f)

pickle.dump(w, open("sample_py2.pkl","wb"), protocol=2)

この例ですと、sample_py2.pkl をPython2で読み込むことができます。

読み込める形式とは

Pickleは、データをバイナリストリームに変換するためにプロトコルを使用します。
0〜HIGHEST_PROTOCOL（執筆時、2019/02/25では4）まであります。

Python2では、3つの異なるプロトコル（0, 1, 2）を使うことができ、デフォルトは0です。
Python3では、5つの異なるプロトコル（0, 1, 2, 3, 4）を使うことができ、デフォルトは3です。

Python2ではプロトコル3以上を選択できないので、Python2で、プロトコルが3以上のpickleを読み込みたい場合は、Python3で一旦読み込んでから、プロトコル2以下を指定して保存する必要があるということです。
各プロトコルバージョンについては、以下をご覧ください。
https://docs.python.jp/3/library/pickle.html#pickle-protocols

参考URL