Sachverhalt: A. Der 1963 geborene K._ meldete sich am 7. März 2005 unter Hinweis auf seit einem Autounfall bestehende Rückenschmerzen zum Leistungsbezug bei der Invalidenversicherung (Arbeitsvermittlung, Rente) an. Nach beruflichen und medizinischen Abklärungen (insbesondere Einholung eines polydisziplinären Gutachtens des Begutachtungsinstituts X._) vom 30. November 2006 und eines Verlaufsgutachtens (vom 16. Februar 2009) verneinte die IV-Stelle des Kantons Thurgau mit Verfügungen vom 12. März 2009 einen Anspruch auf berufliche Massnahmen und Rente. B. Die dagegen geführte Beschwerde wies das Verwaltungsgericht des Kantons Thurgau mit Entscheid vom 28. Oktober 2009 ab. C. K._ lässt Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten führen mit dem Rechtsbegehren, unter Aufhebung des vorinstanzlichen Entscheids und der Verfügungen der IV-Stelle vom 12. März 2009 seien ihm eine ganze Rente der Invalidenversicherung sowie berufliche Massnahmen (insbesondere Umschulungsmassnahmen) zuzusprechen. Eventualiter sei die Sache zu neuer Beurteilung an die Vorinstanz, eventuell an das Amt für AHV und IV des Kantons Thurgau, zurückzuweisen. Die Beschwerdegegnerin schliesst auf Abweisung der Beschwerde, während das Bundesamt für Sozialversicherungen auf eine Vernehmlassung verzichtet.