Sachverhalt: A. A.a Das Amtsgericht Solothurn-Lebern verurteilte Y._ am 13. Mai 2008 wegen mehrfacher Förderung der Prostitution, teilweise gemeinsam begangen mit X._, R._ und S._, mehrfachen Erleichterns des rechtswidrigen Aufenthalts mit Bereicherungsabsicht und mehrfacher Beschäftigung von Ausländern ohne Bewilligung zu einer bedingten Freiheitsstrafe von 15 Monaten, einer Geldstrafe von 21 Tagessätzen zu Fr. 30.-- und einer Busse von Fr. 180.--. Von den Vorwürfen des mehrfachen und gewerbsmässigen Menschenhandels sprach es ihn frei. A.b Auf Appellation der Staatsanwaltschaft hin sprach das Obergericht des Kantons Solothurn Y._ am 7. September 2009 wegen Menschenhandels hinsichtlich B._ und C._, gemeinsam begangen mit X._, schuldig. Vom Vorwurf des (gewerbsmässigen) Menschenhandels, evtl. des versuchten Menschenhandels hinsichtlich weiterer Personen sprach es ihn frei. Die Schuldsprüche wegen mehrfacher Förderung der Prostitution, mehrfachen Erleichterns des rechtswidrigen Aufenthalts mit Bereicherungsabsicht und mehrfacher Beschäftigung von Ausländern ohne Bewilligung erwuchsen unangefochten in Rechtskraft. Das Obergericht verurteilte Y._, als Zusatz zum Urteil des Amtsgerichts Olten-Gösgen vom 29. April 2008, zu einer Freiheitsstrafe von 15 Monaten und 10 Tagen, davon 4 Monate und 10 Tage bedingt, sowie zu einer Geldstrafe von 30 Tagessätzen zu Fr. 50.-- und einer Busse von Fr. 1'000.--. B. Y._ beantragt mit Beschwerde in Strafsachen, ihn vom Vorwurf des Menschenhandels freizusprechen und die Sache zur Ausfällung einer schuldangemessenen Strafe an die Vorinstanz zurückzuweisen. Er ersucht um unentgeltliche Rechtspflege und Verbeiständung. C. Vernehmlassungen wurden keine eingeholt.