Faits: A. A.a De 1978 jusqu'au mois d'avril 2006, A._ (né en 1941) a travaillé comme garagiste indépendant à V._; il employait une personne dans son entreprise. Le 3 février 2003, il a présenté une demande de prestations de l'assurance-invalidité visant à l'octroi d'une rente, en invoquant souffrir d'une atteinte à la colonne vertébrale et cervicale. Après avoir recueilli des renseignements médicaux et économiques (cf. questionnaire pour les indépendants du 30 septembre 2004 et rapport d'enquête du 23 février 2005), l'Office cantonal genevois de l'assurance-invalidité (ci-après: l'office AI) a rejeté la demande de l'assuré, au motif que le degré d'invalidité était inférieur au seuil légal minimum de 40% ouvrant droit à une rente (décision du 11 avril 2005, confirmée sur opposition le 25 juillet suivant). A.b A._ a déféré la décision sur opposition au Tribunal des assurances sociales de la République et canton de Genève qui l'a annulé et renvoyé la cause à l'administration pour instruction complémentaire notamment sur les revenus-horaire de chacun des deux champs d'activités (direction/administration et travaux de réparations mécaniques) composant le travail de garagiste indépendant exercé par l'intéressé (jugement du 21 mars 2006). Procédant à une nouvelle évaluation de l'incapacité de gain de A._, l'office AI a fixé à 24% le taux d'invalidité et lui a derechef refusé toute prestation, par décision du 16 mai 2006. Saisi d'une opposition de l'assuré, il a maintenu son point de vue le 30 novembre 2006. B. A._ a recouru contre la décision sur opposition auprès du Tribunal cantonal genevois des assurances sociales. Celui-ci a tenu une audience de comparution personnelle des parties (le 17 avril 2007) et une audience d'enquêtes (le 12 juin 2007), avant de statuer le 18 septembre 2007 en rejetant le recours. C. L'assuré interjette un recours en matière de droit public contre le jugement cantonal, dont il demande l'annulation. Sous suite de dépens, il conclut, principalement, à l'octroi d'une rente d'invalidité et, subsidiairement, au renvoi de la cause au Tribunal cantonal genevois des assurances sociales pour nouvelle décision au sens des considérants à venir du Tribunal fédéral. L'office AI conclut au rejet du recours, tandis que l'Office fédéral des assurances sociales a renoncé à se déterminer. D. Sur requête du Juge instructeur, le Tribunal genevois des assurances sociales a présenté une détermination sur laquelle les parties ont pu s'exprimer.