Sachverhalt: A. X._ (geb. 1979) ist Staatsangehöriger von Bangladesch und reiste erstmals im Januar 2001 in die Schweiz ein. Nach Abweisung seines Gesuchs um Asyl im Mai 2001 kehrte er vorerst in sein Heimatland zurück. Im Mai 2003 reiste er erneut in die Schweiz ein und stellte ein Asylgesuch, auf welches nicht eingetreten wurde. Im November 2003 reichte er bei der Schweizer Botschaft in Bangladesch ein weiteres Asylgesuch ein, wartete den Entscheid darüber aber nicht ab (das Gesuch wurde am 23. März 2004 abgeschrieben), sondern reiste am 31. März 2004 wiederum in die Schweiz ein, wo er ein viertes Mal um Asyl ersuchte. Am 22. September 2004 heiratete X._ die Schweizer Bürgerin Y._ (geb. 1981), worauf ihm eine Aufenthaltsbewilligung zum Verbleib bei seiner Ehefrau erteilt wurde; das Asylgesuch zog er zurück. B. Nach Überprüfung der ehelichen Verhältnisse wies das Migrationsamt des Kantons Zürich am 18. März 2009 das Gesuch von X._ vom 25. August 2008 um Verlängerung der Aufenthaltsbewilligung ab und verweigerte ihm den weiteren Aufenthalt. Es erwog dabei im Wesentlichen, X._ und Y._ seien eine Scheinehe eingegangen. Den hiergegen erhobenen Rekurs wies der Regierungsrat des Kantons Zürich mit Beschluss vom 24. Juni 2009 ab. Dagegen wandte sich X._ erfolglos an das Verwaltungsgericht des Kantons Zürich, welches mit Urteil vom 3. Februar 2010 die Beschwerde abwies. C. Mit Eingabe vom 5. Mai 2010 erhebt X._ Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten sowie subsidiäre Verfassungsbeschwerde an das Bundesgericht. Er beantragt die Aufhebung des Urteils des Verwaltungsgerichts vom 3. Februar 2010 sowie die Bewilligung seines weiteren Aufenthalts im Kanton Zürich (Verlängerung der Aufenthaltsbewilligung, Erteilung der Niederlassungsbewilligung). Eventualiter sei das Verfahren an die Vorinstanz zwecks Vervollständigung des Sachverhalts zurückzuweisen. D. Das Verwaltungsgericht des Kantons Zürich sowie das Bundesamt für Migration schliessen auf Abweisung der Beschwerde, während sich der Regierungsrat und die Sicherheitsdirektion des Kantons Zürich nicht geäussert haben. E. Mit Verfügung vom 18. Mai 2010 hat der Präsident der II. öffentlich-rechtlichen Abteilung des Bundesgerichts der Beschwerde antragsgemäss die aufschiebende Wirkung zuerkannt. F. Nach Ablauf der Beschwerdefrist hat der Beschwerdeführer am 11. Oktober 2010 eine zusätzliche Eingabe eingereicht.