Ambas são bem pareceidas, beirando o idêntico.
A principalm diferença é que a Apple TV2 2 é 720p, HD. E a Apple TV 3 1080p, Full HD.
Isso é expreso na caixa. Se a caixa tiver um 1080p, você está de frente de uma ATV3.
Se você estiver com o ATV na mão, na parte inferior o modelo deverá ser A1378 ou A1427 ou A1469.
A1378 é ATV2.
A1427 ou A1469, ATV3. Sendo que a A1427 é a ATV3 2012 e a A1469 é a versão 2013.
Se elas estiverem ligadas, nos Ajustes -> Geral -> Sobre o modelo será MC572 ou MD199.
MC572, ATV2.
MD199, ATV3. Não há como diferenciar a versão 2012 da 2013 pelo Ajustes -> Geral -> Sobre.