Faits: A. Les époux X._ se sont mariés en 1994. Deux enfants sont issus de cette union : A._, née en 1998 et B._, né en 2001. Les époux se sont séparés en avril 2006. Le 21 novembre suivant, X._ a ouvert action en divorce. B. Par jugement sur mesures provisoires du 21 juin 2007, le Tribunal de première instance du canton de Genève a maintenu l'autorité parentale conjointe sur les enfants et instauré une garde alternée. Il a en outre condamné le père à verser en mains de la mère une contribution mensuelle d'entretien de 1'000 fr. par enfant dès le 27 mars 2007. C. Statuant sur requête en modification des mesures provisoires, le Tribunal de première instance a, le 19 juin 2008, supprimé la garde alternée et attribué celle-ci à la mère, l'autorité parentale conjointe étant maintenue. Il a accordé au père un droit de visite étendu et a rejeté la demande de celui-ci tendant à la suppression de la contribution d'entretien aux enfants. Sur appel de l'épouse et appel incident du mari, la Cour de justice du canton de Genève a modifié le jugement attaqué en ce sens qu'elle a attribué l'autorité parentale et la garde à la mère. Elle a également modifié la réglementation du droit de visite du père. D. Le mari exerce un recours en matière civile au Tribunal fédéral. Il conclut en substance au maintien de l'autorité parentale conjointe et de la garde alternée et à la suppression de la contribution d'entretien aux enfants. Statuant le 7 mai 2009, la Présidente de la Cour de céans a attribué au recours l'effet suspensif. Les intimés concluent au rejet du recours.