Sachverhalt: A. Die Staatsanwaltschaft des Kantons Solothurn verurteilte A.X._ mit Strafbefehl vom 4. Februar 2011 wegen Steuerbetrugs und Urkundenfälschung zu einer bedingten Geldstrafe von 80 Tagessätzen zu Fr. 190.--. Sie warf A.X._ u.a. vor, Lohnzahlungen an seine Ehefrau, Leasingkosten für einen VW Sharan und eine Reise nach Vietnam in den Jahresrechnungen der X._ Treuhand AG für die Geschäftsjahre 2000 bis 2005 zu Unrecht als Geschäftsaufwand verbucht zu haben. A.X._ erhob gegen den Strafbefehl Einsprache. B. B.a. Das Amtsgericht Olten-Gösgen sprach A.X._ am 14. September 2011 bezüglich der Lohnzahlungen an seine Ehefrau des mehrfachen Steuerbetrugs und der mehrfachen Urkundenfälschung schuldig. Es auferlegte ihm eine bedingte Geldstrafe von 80 Tagessätzen zu Fr. 190.--. Von den übrigen Vorhalten sprach es ihn frei. Gegen dieses Urteil führten A.X._ Berufung und die Staatsanwaltschaft Anschlussberufung. B.b. Das Obergericht des Kantons Solothurn erklärte A.X._ am 27. September 2012 bezüglich der Verbuchung der Vietnamreise wegen Steuerbetrugs schuldig. Es verurteilte ihn zu einer bedingten Geldstrafe von 10 Tagessätzen zu Fr. 330.--. Im Übrigen sprach es ihn von den Vorwürfen des mehrfachen Steuerbetrugs und der mehrfachen Urkundenfälschung frei. Es entschädigte ihn für die erlittenen Nachteile mit Fr. 1'000.-- und für die anwaltliche Verbeiständung im erst- und zweitinstanzlichen Verfahren mit insgesamt Fr. 11'200.--. Das Genugtuungsbegehren wies es ab. A.X._ ist Verwaltungsrat und Geschäftsführer der X._ Treuhand AG. Das Obergericht hält für erwiesen, dass er in der Jahresrechnung der X._ Treuhand AG für das Geschäftsjahr 2005 Kosten einer Vietnamreise von Fr. 16'133.-- als "Personalaufwand" bzw. "Übriger Werbeaufwand" verbuchte, obschon es sich dabei um offensichtlich private Auslagen handelte. Die inhaltlich unwahre Jahresrechnung reichte er den Steuerbehörden ein in der Absicht, diese über massgebliche Tatsachen der Steuerveranlagung zu täuschen. C. A.X._ beantragt mit Beschwerde in Strafsachen, ihn vom Vorwurf des Steuerbetrugs freizusprechen, die gesamten Verfahrenskosten dem Staat aufzuerlegen und ihm eine volle Parteikostenentschädigung sowie eine angemessene Entschädigung für wirtschaftliche Einbussen und eine Genugtuung nach richterlichem Ermessen von insgesamt mindestens Fr. 10'000.-- zuzusprechen. Zudem sei der Beschwerde die aufschiebende Wirkung zu erteilen. D. Die Beschwerde der Staatsanwaltschaft gegen das Urteil vom 27. September 2012 bildet Gegenstand des separaten Verfahrens 6B_755/2012.