Faits: A. Ressortissant serbe né en 1975 au Kosovo, X._ est entré en Suisse en 1997 accompagné de Y._ et de leur fils Z._, né en 1996. Leur demande d'asile a été rejetée, mais la décision de renvoi fixée au 31 août 1997 n'a pas pu être exécutée faute de documents de voyage. X._ a par la suite été mis au bénéfice d'une admission provisoire collective, puis individuelle en 1999, respectivement en 2001, en raison de son appartenance à une minorité ethnique du Kosovo. X._ et Y._ ont eu trois autres enfants nés en 2000, 2002 et 2004. Le couple s'est séparé en 2004. En octobre 2004, la Justice de paix du canton de Vaud a retiré, à titre préprovisionnel, le droit de garde des enfants du couple à leur mère et l'a confié au Service cantonal de protection de la jeunesse, avec pour mission de placer les enfants dans un foyer. L'autorisation donnée en 2007 à l'enfant Z._ de vivre chez son père s'est soldée par un échec; il a été placé dans un foyer dès novembre 2008. En juin 2010, Z._ est retourné vivre auprès de sa mère, auprès de laquelle habitent actuellement les trois cadets; il passe ses week-ends et vacances auprès de son père, qui a, en 2010, entamé des démarches - actuellement suspendues - pour obtenir l'autorité parentale conjointe sur son fils aîné. X._ a occupé divers emplois entre 1999 et 2004, et a disposé d'une autonomie financière d'août à novembre 2003 et de mai à août 2004. Pour le surplus, il a obtenu des prestations d'assistance. En Suisse, X._ a été condamné: - en 2001, à 50 fr. d'amende avec délai d'épreuve pour la radiation d'un an, pour infraction à la Loi fédérale sur les armes, les accessoires d'armes et les munitions (LArm; RS 514.54); - en 2004, à 1'500 fr. d'amende pour violation simple et grave des règles de la circulation routière, à 10 jours d'arrêts avec sursis pendant un an et 500 fr. d'amende avec délai d'épreuve d'un an pour circulation malgré le retrait du permis de conduire (LCR; RS 741.01), ainsi qu'à une amende de 50 fr. pour avoir dissimulé des revenus alors qu'il était au bénéfice de l'aide sociale; - en 2005, à 5 jours d'emprisonnement pour violation grave des règles de la circulation routière. Une plainte pénale déposée par une victime de lésions corporelles provoquées lors d'une altercation en mai 2005 a été retirée par celle-ci, X._ étant toutefois condamné aux frais de justice en 2007; - en 2006, à une amende de 100 fr. pour avoir hébergé une ressortissante étrangère en séjour illégal en Suisse; - en 2007, à une amende de 400 fr. pour infraction à la LCR, ainsi qu'à une peine de trois jours-amende avec sursis pendant deux ans et à une amende de 100 fr. pour nouvelle infraction à la LArm; - en 2008, à une peine pécuniaire de 15 jours-amende pour infraction à la LArm avec révocation du sursis accordé en 2007 concernant une autre violation de la LArm, ainsi qu'à une peine privative de liberté de substitution de deux jours convertissant une peine pécuniaire/amende impayée de 180 fr. infligée en 2007; - le 10 février 2008, par jugement de la Cour d'assises correctionnelles de Mendrisio (TI), à une peine privative de liberté de 16 mois pour agression, vol, dommage à la propriété et lésions corporelles simples, infractions survenues en 2008. Cette peine a été assortie du sursis pendant quatre ans par arrêt de la Cour de cassation du Tribunal d'appel du Tessin le 7 janvier 2010. X._ a bénéficié d'une ordonnance de non-lieu en 2010 dans le cadre de lésions corporelles simples qui seraient survenues en décembre 2009. Le 22 mai 2009, X._ a épousé la ressortissante serbe A._, qui est au bénéfice d'un permis d'établissement. B. Après avoir donné à X._ la possibilité de s'exprimer, le Service cantonal a, par décision du 30 mars 2010, refusé de lui délivrer une autorisation de séjour pour regroupement familial, annonçant que, dès l'entrée en force de sa décision, il proposerait à l'Office fédéral de révoquer son admission provisoire. Par arrêt du 27 octobre 2010, la Cour de droit administratif et public du Tribunal cantonal vaudois (ci-après: le Tribunal cantonal) a rejeté le recours formé par X._ contre la décision du Service cantonal, laquelle a été confirmée. C. Le 29 novembre 2010, X._ a déposé au Tribunal fédéral un recours en matière de droit public contre l'arrêt du Tribunal cantonal du 27 octobre 2010. Il demande, sous suite de frais et dépens, principalement, d'admettre le recours, d'annuler l'arrêt querellé et de le modifier "en ce sens que le recours de X._ est admis et la décision du Service [cantonal] annulée". Subsidiairement, il demande l'annulation de l'arrêt du Tribunal cantonal et le renvoi de la cause à cette autorité pour qu'elle "admette le recours et renvoie le dossier au Service [cantonal] en l'invitant à délivrer une autorisation de séjour à X._". Le Service cantonal et le Tribunal cantonal renoncent à se déterminer sur le recours, tandis que l'Office fédéral conclut à son rejet. Par ordonnance présidentielle du 6 décembre 2010, le Tribunal fédéral a admis la demande d'effet suspensif déposée par le recourant.