En MongoDB, ¿cómo puedo limitar la consulta cuando mi devolución de llamada está dentro de find?

Lo tienes casi bien. Prueba este:

db.privateMessages.find( { $or : [ {fromId: userId, toId: socket.userId} , 
                                   {fromId: socket.userId, toId: userId} ] },
                         {}, 
                         { limit : 2 }, 
                         function(err, messages) { pushSvdMsgs(messages); });

La sintaxis es find(query, fields, options) . Necesitamos ese objeto vacío para que el controlador interprete las opciones correctamente.