Faits: A. C._, comptable de formation, était directeur de la fiduciaire X._ SA. A ce titre, il était assuré contre le risque d'accident auprès de la Vaudoise Générale Compagnie d'assurances SA. Il était également couvert pour la perte de salaire en cas de maladie par un contrat collectif conclu par l'entreprise précitée en faveur de son personnel. Divorcé de A._ depuis 1996, C._ était débiteur envers son ex-épouse d'une pension mensuelle de 3'200 fr. jusqu'à ce que celle-ci ait atteint l'âge ouvrant droit à une rente AVS. Par déclaration de maladie du 23 janvier 2007, la fiduciaire X._ SA a annoncé à la Vaudoise Générale Compagnie d'assurances SA que l'assuré était en incapacité de travail depuis le 16 janvier 2007. A la demande de l'assureur, le docteur M._, spécialiste FMH en médecine interne, a indiqué dans un rapport du 29 janvier 2007 que l'assuré était en traitement depuis le 9 janvier 2007. Il a posé le diagnostic d'état anxio-dépressif depuis décembre 2006, se manifestant par de la fatigue, des angoisses, des sudations et des troubles du sommeil. A sa connaissance, l'assuré n'avait jamais été en traitement pour cette affection par le passé. Le 8 février 2007, l'assuré est décédé à son domicile. Selon un rapport de la gendarmerie cantonale du 12 février suivant, l'assuré avait été découvert par sa compagne, dans la cave de son domicile, pendu à une sangle attachée à un tuyau d'évacuation des eaux usées. Il avait succombé malgré une tentative de réanimation par les services de secours appelés d'urgence par sa compagne. Aucune trace de lutte et aucun désordre n'avaient été constatés sur place. La compagne de l'assuré avait d'emblée déclaré que son ami était en arrêt maladie depuis le 16 janvier 2007, en raison de problèmes de dépression et d'angoisse, suite à divers problèmes concernant sa fiduciaire. Par ordonnance du 22 mai 2007, le juge d'instruction de l'arrondissement Y._ a prononcé un non-lieu dans l'enquête instruite d'office à la suite du décès de C._. Selon le magistrat, l'enquête avait permis de retenir l'hypothèse d'un suicide par pendaison, l'intervention d'un tiers apparaissant exclue. Par courrier du 19 août 2007, le docteur M._ a répondu à diverses questions de l'assureur. Par décision du 8 novembre 2007, confirmée sur opposition le 30 septembre 2008, la Vaudoise Générale Compagnie d'assurances SA a refusé d'allouer une rente à A._, au motif qu'il n'y avait pas lieu de retenir une absence totale de discernement de C._ au moment où il s'était donné la mort. Dans une seconde décision du 30 septembre 2008, la Vaudoise Générale Compagnie d'assurances SA a rejeté la requête d'assistance juridique pour la procédure d'opposition. B. A._ a recouru contre ces deux décisions devant la Cour des assurances sociales du Tribunal cantonal vaudois. Après avoir joint les deux causes, la juridiction cantonale a rejeté le recours par jugement du 12 août 2010. C. A._ interjette un recours en matière de droit public contre ce jugement, dont elle demande l'annulation, sous suite de frais et dépens. Subsidiairement, elle conclut au renvoi de la cause à la juridiction cantonale pour nouveau jugement après complément d'instruction sous la forme d'une expertise psychiatrique post mortem, pour qu'elle se prononce sur la capacité de discernement du défunt au moment de l'acte de suicide. La Vaudoise Générale Compagnie d'assurances SA conclut au rejet du recours. L'Office fédéral des assurances sociales a renoncé à se déterminer sur celui-ci.