Faits: A. G._ a travaillé en qualité de manutentionnaire et cariste pour le compte de la société X._ SA jusqu'au 29 janvier 2002, avant d'être licencié pour le 31 janvier 2003 à la suite d'une incapacité de travail de durée indéterminée. Le 30 avril 2003, G._ a déposé une demande de prestations de l'assurance-invalidité en vue de l'octroi de mesures professionnelles. L'Office de l'assurance-invalidité pour le canton de Vaud (ci-après: l'office AI) a recueilli divers rapports médicaux et confié une expertise psychiatrique à la doctoresse L._, psychiatre, qui n'a retenu aucune affection psychique entravant la capacité de travail de l'assuré (rapport du 29 octobre 2004). Il a également soumis l'assuré à un examen auprès du docteur U._, rhumatologue et spécialiste en médecine interne et sportive. Dans un rapport du 16 décembre 2005, ce médecin a diagnostiqué notamment des cervico-scapulo-brachialgies gauches chroniques, des lombalgies chroniques, des gonalgies chroniques, des troubles statiques modérés et dégénératifs importants du rachis, une gonarthrose bilatérale débutante, ainsi que des séquelles de maladie de Scheuermann. Il a conclu que l'activité de manutentionnaire/cariste n'était plus exigible mais que la capacité de travail de G._ était entière dans une activité adaptée (sans mouvements répétitifs ou en porte-à-faux du rachis, ni travaux lourds, ni port de charges supérieures à 15 kg, ni travaux accroupis, montées et descentes d'escaliers de manière répétitive et avec possibilités d'alterner la position assise et debout). Par décision du 15 janvier 2008, l'office AI a refusé toute prestation à l'assuré, au motif qu'il présentait une pleine capacité de travail dans une activité adaptée depuis le 7 janvier 2003, ne souhaitait pas entreprendre de mesures professionnelles et ne subissait aucun préjudice économique. B. G._ a déféré cette décision au Tribunal cantonal vaudois des assurances (aujourd'hui: Cour des assurances sociales du Tribunal cantonal vaudois) en concluant à l'octroi, principalement, de mesures de reclassement professionnel et, subsidiairement, d'une rente entière d'invalidité. Par jugement du 11 mars 2010, le Tribunal a partiellement admis le recours, annulé la décision du 15 janvier 2008 et renvoyé la cause à l'office AI "pour nouvelle décision dans le sens des considérants". C. L'office AI interjette un recours en matière de droit public contre ce jugement, dont il demande l'annulation en concluant à la confirmation de sa décision du 15 janvier 2008. Il requiert par ailleurs la restitution de l'effet suspensif au recours, ce qui lui a été accordé par ordonnance du 10 septembre 2010. G._ conclut, sous suite de frais et dépens, au rejet du recours dans la mesure où celui-ci est recevable. L'Office fédéral des assurances sociales s'est déterminé en faveur de l'admission du recours.