Faits: A. X._ a été engagé dès le 1er juin 2004 en qualité de négociant sur le marché pétrolier par la société Y._ SA, l'un des principaux négociants mondiaux de pétrole brut et de produits pétroliers raffinés. Son salaire annuel brut était de 300'000 fr. Ni le contrat de travail ni le règlement du personnel annexé au contrat ne contenaient de dispositions relatives au versement d'un complément de salaire ou d'un bonus. Par contre le règlement du personnel entré en vigueur le 1er janvier 2005 évoquait différents types de primes susceptibles d'entrer dans la rémunération de l'employé sous forme d'augmentation du salaire, de bonus (discrétionnaire, garanti, retenu ...) ou de paiement discrétionnaire en liquide; pour le détail, il était renvoyé à un document qui n'a jamais vu le jour. Pour les sept mois de l'année 2004 ainsi que pour les années 2005, 2006 et 2007, X._ a perçu, en plus du salaire, des montants de 100'000, 350'000, 515'000 et 230'000 fr. Les lettres qu'il a reçues à l'occasion de ces versements annuels parlaient de "bonus", de "bonus total" ou de "bonus spécial" et précisaient que les charges sociales étaient retenues sur ces montants. Par courrier du 10 mars 2008, Y._ SA a résilié le contrat de travail pour le 31 mai 2008 et a immédiatement libéré X._ de son obligation de travailler. B. Le 26 juin 2009, X._ a ouvert action contre Y._ SA devant le Tribunal des prud'hommes du canton de Genève en paiement de 125'000 fr. à titre de bonus pour l'année 2008 ainsi que de 67'065 fr. à titre de droit aux vacances; Y._ SA a conclu au rejet de l'action. Par jugement du 27 mai 2010, le Tribunal a partiellement admis l'action et condamné Y._ SA à payer 125'000 fr. à titre de bonus pour l'année 2008 ainsi que 16'760 fr. à titre d'indemnité pour vacances. Il a retenu que les bonus des années précédentes étaient relativement élevés par rapport au salaire convenu et avaient été versés sans réserve durant plus de trois années consécutives; il en a déduit que les bonus avaient pris le caractère d'un salaire variable. Y._ SA a interjeté un appel portant uniquement sur le montant de 125'000 fr. Statuant par arrêt du 29 novembre 2010, la Cour d'appel de la juridiction des prud'hommes a confirmé la condamnation non contestée portant sur 16'760 fr. - rectifiant tout au plus l'inadvertance manifeste relative au point de départ de l'intérêt moratoire - et rejeté l'action de X._ en paiement de 125'000 fr. Les motifs ayant amené la Cour d'appel à nier un droit de X._ à un bonus pour l'année 2008 sont en résumé les suivants: Les bonus versés doivent être qualifiés de gratifications (au sens de l'art. 322d CO). A réception de la lettre de résiliation ainsi qu'à réception des documents destinés à la déclaration fiscale en juin 2008, X._ a constaté que Y._ SA ne verserait pas de bonus pour 2008; il s'est satisfait de cette situation pendant une année. Ces éléments postérieurs à la conclusion du contrat de travail sont de nature à déterminer sa volonté réelle et permettent de retenir que les parties ont convenu que le versement d'une gratification était facultatif et, dans tous les cas, exclu pour l'année au cours de laquelle l'employé cessait son activité. C. X._ (ci-après: le recourant) interjette un recours en matière civile auprès du Tribunal fédéral. Il conclut à la confirmation de l'arrêt de la Cour d'appel dans la mesure où il condamne Y._ SA (ci-après: l'intimée) au paiement de 16'760 fr. plus intérêts à 5% dès le 31 mai 2008 et à sa réforme dans le sens que l'intimée est condamnée à lui payer en sus la somme brute de 125'000 fr. avec intérêts à 5% l'an dès le 31 janvier 2009. L'intimée conclut au rejet du recours dans la mesure où il serait recevable. L'autorité précédente se réfère à son arrêt.