Sachverhalt: A. Der 1989 geborene B._ leidet seit seiner Geburt an einer Dysmelie der linken oberen Extremität. Aufgrund einer Sprachentwicklungsstörung gewährte ihm die IV-Stelle des Kantons St. Gallen eine Sonderschulmassnahme in einem Internat für die Dauer vom 10. August 1998 bis 7. Juli 2000. Zudem leistete sie eine Kostengutsprache für die erstmalige berufliche Ausbildung als Industriemonteur in der Eingliederungsstätte Y._ für die Zeit ab 1. August 2006 bis 31. Juli 2008. Mit Vorbescheid vom 23. Dezember 2009 und Verfügung vom 15. April 2010 sprach die IV-Stelle B._ eine Viertelsrente mit Wirkung ab 1. August 2008 zu. B. Die hiegegen erhobene Beschwerde hiess das Versicherungsgericht des Kantons St. Gallen mit Entscheid vom 10. Mai 2012 teilweise gut, hob die Verfügung vom 15. April 2010 auf und sprach B._ eine halbe Rente mit Wirkung ab 1. August 2008 zu. Es wies die Sache zur Festsetzung und Ausrichtung der Rente an die IV-Stelle zurück. C. Mit Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten lässt B._ beantragen, es sei ihm in Aufhebung des kantonalen Entscheids eine ganze Invalidenrente zuzusprechen, eventualiter sei die Sache zur Einholung eines interdisziplinären Gutachtens unter Mitberücksichtigung der Neurologie an die IV-Stelle zurückzuweisen. Zudem wird um Gewährung der unentgeltlichen Rechtspflege für das letztinstanzliche Verfahren ersucht. Mit der Beschwerde lässt B._ einen Bericht des Vereins R._ vom 6. Juni 2012 auflegen. Die vorinstanzlichen Akten wurden eingeholt. Ein Schriftenwechsel wurde nicht durchgeführt.