Sachverhalt: A. Das Obergericht des Kantons Zürich, I. Strafkammer, verurteilte X._ am 2. Juli 2009 zweitinstanzlich wegen mehrfacher Misswirtschaft (Art. 165 Ziff. 1 StGB), Unterlassung der Buchführung (Art. 166 StGB), mehrfachen Vergehens gegen Art. 105 Abs. 1 AVIG, mehrfachen Betrugs (Art. 146 Abs. 1 StGB), mehrfacher Veruntreuung (Art. 138 Ziff. 1 Abs. 2 StGB), Veruntreuung (Art. 138 Ziff. 1 Abs. 1 StGB), Freiheitsberaubung in mittelbarer Täterschaft (Art. 183 Ziff. 1 Abs. 1 StGB) und mehrfacher Widerhandlung gegen Art. 95 Ziff. 1 al. 1 SVG i.V.m. Art. 147 Ziff. 1 al. 1 VZV zu einer Freiheitsstrafe von 3 Jahren und 6 Monaten sowie zu einer bedingt vollziehbaren Geldstrafe von 180 Tagessätzen à Fr. 30.--, teilweise als Zusatzstrafe zum Urteil des Bezirksgerichts Aarau vom 12. Juni 2002, zum Strafentscheid des Bezirksamts Lenzburg vom 15. August 2005 und zu den Strafmandaten des Einzelrichteramts des Kantons Zug vom 2. November 2005 sowie vom 26. Januar 2006. Vom Vorwurf des mehrfachen Betrugs im Sinne von Art. 146 Abs. 1 StGB, angeblich begangen durch Erschleichung von Arbeitslosenentschädigungen, wurde X._ freigesprochen. Das Obergericht stellte fest, das erstinstanzliche Urteil des Bezirksgerichts Zürich, 9. Abteilung, vom 21. Mai 2008 sei hinsichtlich der Schuldsprüche betreffend Betrug (Art. 146 Abs. 1 StGB) im Falle von ND 9, mehrfachen Pfändungsbetrug (Art. 163 Ziff. 1 StGB) und falsche Anschuldigung (Art. 303 Ziff. 1 Abs. 1 StGB) in Rechtskraft erwachsen. B. Mit Beschwerde in Strafsachen vom 14. September 2009 beantragt X._, das Urteil des Obergerichts des Kantons Zürich vom 2. Juli 2009 sei aufzuheben, und die Sache sei zur neuen Entscheidung an die Vorinstanz zurückzuweisen. Unter Kosten- und Entschädigungsfolge. C. Die Staatsanwaltschaft und das Obergericht verzichten auf Vernehmlassung.