Sachverhalt: A. X._ befuhr am 9. Oktober 2011 um ca. 5.00 Uhr mit seinem Personenwagen Mercedes-Benz Vito die Flughofstrasse in Kloten. Beim Hinausfahren aus dem Kreisverkehr Flughof-/Werftstrasse kollidierte er frontal mit einem am Strassenrand stehenden Verkehrszeichen. Es entstand erheblicher Sachschaden am Schild und Personenwagen. X._ entfernte sich, ohne den Unfall zu melden. Eine am selben Tag durchgeführte Blutanalyse ergab für den Zeitpunkt der Unfallfahrt eine Blutalkoholkonzentration zwischen 2.63 und 3.48 Gewichtspromille. B. Das Bezirksgericht Bülach sprach X._ am 5. Juni 2012 schuldig des vorsätzlichen Fahrens in fahrunfähigem Zustand mit einer qualifizierten Blutalkoholkonzentration, der Vereitelung von Massnahmen zur Feststellung der Fahrunfähigkeit, des vorsätzlichen pflichtwidrigen Verhaltens bei einem Unfall sowie des Nichtbeherrschens eines Fahrzeugs. Es verurteilte ihn zu einer unbedingten Geldstrafe von 120 Tagessätzen zu Fr. 100.-- und einer Busse von Fr. 500.--. C. Das Obergericht des Kantons Zürich sprach X._ am 6. November 2012 im Berufungsverfahren vom Vorwurf der Vereitelung von Massnahmen zur Feststellung der Fahrunfähigkeit frei und verurteilte ihn in den übrigen Punkten zu einer unbedingten Geldstrafe von 120 Tagessätzen zu Fr. 100.-- sowie einer Busse von Fr. 500.--. D. X._ führt Beschwerde in Strafsachen mit dem Antrag, das obergerichtliche Urteil aufzuheben und ihn vom Vorwurf des vorsätzlichen Fahrens in fahrunfähigem Zustand mit einer qualifizierten Blutalkoholkonzentration freizusprechen. Eventualiter sei ihm im Falle eines Schuldspruchs der bedingte Strafvollzug bei einer 4-jährigen Probezeit zu gewähren. Subeventualiter sei das Verfahren zur Neubeurteilung an die Vorinstanz zurückzuweisen. E. Das Obergericht und die Oberstaatsanwaltschaft haben auf eine Vernehmlassung verzichtet.