Faits: A. A.a C._, épouse de A._ détenait l'intégralité du capital-actions de D._ SA, société de droit suisse ayant pour but la prise de participations financières en tant que holding dans toutes sociétés industrielles, financières, commerciales et immobilières. A ce titre, D._ SA disposait intégralement du capital-actions de E._ SA, devenue en 2005 B._ SA, société qui avait pour but la recherche, la conception, le développement et la fabrication de mécanismes d'horlogerie spéciaux et compliqués. Elle détenait également l'intégralité du capital-actions de F._ SA, dont l'objectif était la commercialisation de tous produits manufacturés ou non dans le domaine de l'horlogerie. De juin 1994 à janvier 2004, A._ était l'administrateur unique avec signature individuelle de E._ SA; de septembre 1989 à janvier 2004, il était en outre l'administrateur unique avec signature individuelle de F._ SA. Initialement domiciliées rue ..., B._ et F._ SA ont emménagé rue ... à X._ en février 2004. A compter du mois de septembre 2004 et jusqu'à la fin de l'année 2007, elles ont loué ensemble des locaux sis à cette adresse. Le 24 août 2001, C._ et un groupe d'investisseurs ont conclu un contrat aux termes duquel la première vendait au second le capital-actions de D._ SA, ce à raison de 40% cédés immédiatement, 40% faisant l'objet d'un droit d'achat ultérieur échelonné et les 20% restants d'un droit de préemption. Le contrat s'est concrétisé par une dernière vente conclue le 29 juin 2006, A._ et le groupe d'investisseurs réglant dans une convention du même jour divers points les opposant encore. A.b En 2003, ayant traité avec A._ et sur ses indications, G._ SA a livré trois machines Tornos M7 ainsi que diverses fournitures à la rue ... à X._. Quatre factures ont été établies au nom de F._ SA et adressées à l'adresse précitée, pour le montant total de 163'207 fr. 70. Ce montant a été payé par acomptes successifs versés de main à main par A._ à un représentant de la venderesse. Par courrier du 11 mai 2005, A._ a informé B._ SA de son intention de récupérer - sic - les machines et outillages livrés par G._ SA en 2003. Cette démarche est restée sans suite. B. Par demande déposée le 30 novembre 2007 devant l'une des Cours civiles du Tribunal cantonal de Neuchâtel, A._ a ouvert action à l'encontre de B._ SA, concluant à ce que celle-ci soit condamnée à lui restituer les machines et l'outillage objets de sa revendication du 11 mai 2005, sous commination des suites pénales prévues en cas d'insoumission par l'art. 291 (recte: 292) CP. Sa demande a été rejetée par jugement du 24 août 2011. Statuant par arrêt du 12 juin 2012, la Cour d'appel civile du Tribunal cantonal a rejeté l'appel interjeté par A._ et confirmé le jugement de première instance. C. Agissant le 15 août 2012 par la voie du recours en matière civile au Tribunal fédéral, A._ conclut à l'annulation de l'arrêt querellé, à sa réforme dans le sens des conclusions de sa demande ou au renvoi de la cause à l'instance cantonale pour nouvelle décision au sens des motifs. Des déterminations n'ont pas été demandées.