Sachverhalt: A. Am 18. April 2003 ereignete sich im Skigebiet Y._ auf der damaligen Piste Nr. 8 zwischen dem Skifahrer X._ (Beschwerdeführer) und dem Snowboarder A._ ein Skiunfall. Der Beschwerdeführer erlitt beim Zusammenstoss eine schwere Schädel-Hirn-Verletzung und weitere Verletzungen, aufgrund derer er arbeitsunfähig wurde. A._ wurde mit Strafbefehl des Verhöramtes des Kantons Nidwalden vom 7. Dezember 2004 der fahrlässigen schweren Körperverletzung schuldig gesprochen und mit einer Busse von Fr. 1'500.-- bestraft. B. Mit Klage vom 3. September 2008 beantragte der Beschwerdeführer, die Bergbahnen Y._ AG (Beschwerdegegnerin) zu verpflichten, ihm Schadenersatz für Besuchskosten von Fr. 70'000.-- nebst Zins zu 5 % seit 1. November 2003 zu bezahlen. Zudem verlangte er eine Genugtuung von Fr. 87'000.-- nebst Zins zu 5 % von Fr. 60'000.-- seit 1. Januar 2007. Ferner sei vom Vorbehalt des Nachklagerechts für weiteren Schaden, namentlich Erwerbs-, Renten- und Pflegeschaden, Vormerk zu nehmen. Mit der Teilklage solle die Grundsatzfrage der Haftung geklärt werden. Zur Begründung seiner Klage führte der Beschwerdeführer aus, die Beschwerdegegnerin als Pistenbetreiberin sei für seinen Schaden verantwortlich, da der Skiunfall auf eine gefährliche Pistenführung und eine mangelhafte Sicherung und Signalisation zurückzuführen sei. Die Beschwerdegegnerin beantragte die Abweisung der Klage. Mit Urteil vom 5. Juni 2009 wies das Amtsgericht Luzern-Land die Klage ab. Es kam zum Schluss, die Ursache für den folgenschweren Zusammenstoss liege nicht in einer unübersichtlichen oder ungeeigneten Pistenführung oder einer fehlenden oder falschen Signalisation, sondern in einer unaufmerksamen und zu raschen Fahrweise des Snowboarders. Der Beschwerdeführer habe keine unfallkausale Verletzung der Verkehrssicherungspflicht nachgewiesen. Dagegen appellierte der Beschwerdeführer erfolglos an das Obergericht des Kantons Luzern. Dieses schützte die erstinstanzliche Begründung und wies mit Urteil vom 22. März 2010 die Klage ebenfalls ab. C. Der Beschwerdeführer beantragt mit Beschwerde in Zivilsachen, das Urteil des Obergerichts vom 22. März 2010 aufzuheben und die Klage gutzuheissen. Die Beschwerdegegnerin habe dem Beschwerdeführer Schadenersatz für Besuchskosten von Fr. 70'000.-- nebst Zins zu 5 % seit 1. November 2003 zu bezahlen, ferner als Genugtuung Fr. 87'000.-- nebst Zins zu 5 % von Fr. 60'000.-- seit 1. Januar 2007. Es sei davon Vormerk zu nehmen, dass das Nachklagerecht für weiteren Schaden aus dem Unfall vom 18. April 2003, namentlich Erwerbs-, Renten- und Pflegeschaden, vorbehalten wird. Eventualiter sei die Sache zur neuen Beurteilung an die Vorinstanz zurückzuweisen. Die Beschwerdegegnerin und die Vorinstanz beantragen, die Beschwerde abzuweisen, soweit darauf einzutreten sei.