Sachverhalt: A. Die Y._ Versicherungsgesellschaft (Beschwerdegegnerin) nahm im Jahre 2001 an ihrer Liegenschaft A._strasse 6, in B._, umfassende Sanierungsarbeiten vor. Mit amtlichem Formular vom 16. August 2006 zeigte sie X._ (Beschwerdeführer) eine Mietzinserhöhung von Fr. 467.-- für die von ihm in dieser Liegenschaft gemietete 5-Zimmerwohnung an, nämlich von bisher Fr. 927.-- netto auf Fr. 1'394.-- netto, gültig ab 1. Dezember 2006. Der Beschwerdeführer beanstandete diese Erhöhung bei der Schlichtungsstelle für Mietangelegenheiten. An der Schlichtungsverhandlung kam es zu keiner Einigung. Am 5. Dezember 2006 reichte die Beschwerdegegnerin Klage beim Bezirksgericht Arlesheim ein und beantragte, das Begehren des Beschwerdeführers auf Feststellung der Missbräuchlichkeit der Mietzinserhöhung abzuweisen und festzustellen, dass der monatliche Nettomietzins für die 5-Zimmerwohnung ab 1. Dezember 2006 Fr. 1'394.-- betrage. Die Präsidentin des Bezirksgerichts Arlesheim hiess die Klage mit Urteil vom 27. Juni 2008 teilweise, nämlich im Umfang von Fr. 416.-- pro Monat, gut und legte den monatlichen Mietzins ab 1. Dezember 2006 auf Fr. 1'343.-- fest (Kosten-Basis: Hypothekarzinssatz 3.00 %; Landesindex der Konsumentenpreise 154.8 Punkte [Stand Mai 2005]). Eine vom Beschwerdeführer gegen dieses Urteil erhobene Appellation wies das Kantonsgericht Basel-Landschaft am 26. Mai 2009 ab. Es kam zum Schluss, dass die Sanierung der Liegenschaft als umfassende Überholung im Sinne von Art. 14 VMWG zu qualifizieren ist und die getätigten Investitionen zu 55 % wertvermehrend gewesen seien. Die Erhöhung des monatlichen Mietzinses um Fr. 416.-- per 1. Dezember 2006 sei daher gerechtfertigt und mit dem neuen Nettomietzins von Fr. 1'343.-- pro Monat werde kein übersetzter Ertrag erzielt. B. Dagegen erhob der Beschwerdeführer Beschwerde in Zivilsachen. Er beantragt, den Entscheid des Kantonsgerichts vom 26. Mai 2009 aufzuheben und festzustellen, dass die mit Formular vom 16. August 2006 angezeigte Mietzinserhöhung von bisher Fr. 927.-- auf Fr. 1'394.-- missbräuchlich ist. Eventuell sei die Angelegenheit zur Neuüberprüfung an das Kantonsgericht zurückzuweisen. Die Beschwerdegegnerin schliesst auf Abweisung der Beschwerde, soweit darauf eingetreten werden kann und auf Bestätigung des angefochtenen Urteils. Das Kantonsgericht beantragt, die Beschwerde abzuweisen.