Sachverhalt: A. Der serbische Staatsangehörige X._ (geb. 1974) heiratete im März 2004 in seiner Heimat die knapp 25 Jahre ältere A._, die ebenfalls aus Serbien stammt und im Oktober 2000 in der Schweiz eingebürgert worden war. Nach Bewilligung ihres Familiennachzugsgesuchs reiste X._ am 14. August 2005 in die Schweiz ein und erhielt eine - in der Folge regelmässig verlängerte - Aufenthaltsbewilligung. Am 25. Oktober 2010 verweigerte das Departement des Innern des Kantons Solothurn, Abteilung Migration und Schweizer Ausweise, die weitere Verlängerung der Aufenthaltsbewilligung und wies X._ an, die Schweiz innert angesetzter Frist zu verlassen. Zur Begründung wurde angegeben, dass die Eheleute seit Januar 2008 nicht mehr zusammen lebten. Die Berufung auf die Ehe sei rechtsmissbräuchlich. Das hiegegen erhobene Rechtsmittel wies das Verwaltungsgericht des Kantons Solothurn am 4. Februar 2011 ab. B. Mit Beschwerde vom 10. März 2011 beantragt X._ dem Bundesgericht, das Urteil des Verwaltungsgerichts aufzuheben und die Behörden anzuweisen, die Aufenthaltsbewilligung zu verlängern. Das kantonale Departement des Inneren sowie das Verwaltungsgericht stellen den Antrag, die Beschwerde abzuweisen, soweit darauf einzutreten sei. Das Bundesamt für Migration beantragt Abweisung der Beschwerde. C. Der Präsident der II. öffentlich-rechtlichen Abteilung des Bundesgerichts hat dem am 19. April 2011 nachträglich gestellten Gesuch um Gewährung der aufschiebenden Wirkung hinsichtlich der Ausreiseverpflichtung mit Verfügung vom 27. April 2011 stattgegeben.