Faits: A. La société X._ SA était affiliée à la Caisse de compensation AVS de la Fédération vaudoise des entrepreneurs (ci-après: la caisse); D._ en était l'administrateur. Par décision du 20 novembre 2007 confirmée sur opposition le 15 janvier 2008, la caisse a requis du prénommé le versement de 169'928 fr. 30 au titre de réparation du dommage résultant du non-paiement de cotisations sociales. B. D._ a déféré cette décision devant le Tribunal cantonal, Cour des assurances sociales, du canton de Vaud. A la suite de l'audience d'instruction du 28 mai 2009, la caisse a accepté que l'intéressé lui paie, pour solde de tout compte et de toute prétention en relation avec sa responsabilité comme administrateur de X._ SA, la somme de 60'000 fr. Les parties ont signé une convention dans ce sens, qu'elles ont soumise au Tribunal cantonal. Par jugement du 14 décembre 2009, celui-ci a pris acte "de la transaction intervenue entre les parties pour valoir jugement" et rayé la cause du rôle. C. L'Office fédéral des assurances sociales interjette un recours en matière de droit public contre ce jugement dont il requiert l'annulation, en concluant au renvoi de la cause à la juridiction cantonale pour qu'elle rende un nouveau jugement motivé. D._ et la caisse s'en remettent à justice, tandis que le Tribunal cantonal s'est déterminé par écriture du 18 février 2010.