Fatti: A. Il 21 agosto 2007 la Divisione delle costruzioni del Cantone Ticino ha indetto un pubblico concorso per assegnare il mandato di progettazione concernente le prestazioni da ingegnere civile, consulente del traffico e consulente ambientale nell'ambito della sistemazione viaria del nuovo quartiere di Cornaredo, nei comuni di Porza, Canobbio e Lugano, a seguito della realizzazione della galleria Vedeggio-Cassarate. Il bando stabiliva che la scelta della migliore offerta sarebbe avvenuta in base ai criteri del prezzo (50 %), dell'attendibilità del prezzo (15 %), della qualifica degli offerenti (15 %) e dell'analisi del mandato (20 %). La documentazione di gara imponeva tra l'altro ai concorrenti di elencare il personale previsto per il progetto, indicandone le generalità, la formazione, il settore d'esperienza e la funzione prevista nell'incarico. Andava pure specificato il "% di occupazione per ogni persona, riferito alle ore totali necessarie per il progetto". B. Entro il termine utile del 10 ottobre 2007 sono state presentate nove offerte, tra cui quella del Consorzio Z._ di fr. 1'284'391.23 (12'199 ore di lavoro ad una tariffa media di fr. 95.-- l'ora), quella del Consorzio Y._ di fr. 1'502'249.16 (13'289 ore a fr. 103.-- l'ora) e quella del Consorzio X._ di fr. 1'524'439.14 (13'100 ore a fr. 105.-- l'ora). Con risoluzione del 12 febbraio 2008 il Consiglio di Stato ha affidato il mandato al Consorzio X._, classificatosi al primo rango con 547.2 punti, davanti al Consorzio Y._, che aveva conseguito 543.8 punti. L'offerta del Consorzio Z._ non è invece stata presa in considerazione perché aveva ottenuto una nota inferiore al 4 nel criterio dell'attendibilità del prezzo. C. Con separati ricorsi, il Consorzio Y._ ed il Consorzio Z._ si sono aggravati dinanzi al Tribunale cantonale amministrativo. Respinta il 7 maggio 2008 l'impugnativa del Consorzio Z._, con sentenza del 9 maggio seguente la Corte cantonale ha invece accolto il secondo gravame, annullando la risoluzione governativa ed aggiudicando la commessa al Consorzio Y._. L'autorità di ricorso ha in sostanza rimproverato al Consorzio X._ di non aver indicato il grado di occupazione di ogni collaboratore per rapporto alle ore totali richieste dal progetto, ma per rapporto alla sua attività lavorativa complessiva durante il periodo di esecuzione del medesimo. Gli atti di concorso sarebbero quindi stati compilati in maniera carente, ciò che, vista l'importanza dei difetti, comportava l'esclusione dell'offerta. D. Contro la decisione del Tribunale cantonale amministrativo, il 19 giugno 2008 gli studi di ingegneria formanti il Consorzio X._ sono insorti dinanzi al Tribunale federale mediante un ricorso in materia di diritto pubblico. Lamentano la violazione del diritto federale e di quello intercantonale, dei principi di uguaglianza e di proprozionalità nonché dei divieti d'arbitrio e di formalismo eccessivo. Chiamati ad esprimersi, il Consorzio Y._ chiede la reiezione del gravame, il Consiglio di Stato, per il tramite della Divisione delle costruzioni, ne postula in sostanza l'accoglimento, il Tribunale cantonale amministrativo si riconferma nella propria sentenza e l'Ufficio dei lavori sussidiati e degli appalti del Dipartimento del territorio non presenta formali richieste di giudizio. Nel termine assegnato per la risposta il Consorzio Z._ non ha inoltrato alcuna presa di posizione. Alle parti private, al Tribunale amministrativo e alle istanze dipartimentali è poi stata data un'ulteriore possibilità di determinarsi, segnatamente sulla risposta del Consiglio di Stato e sul documento allegatovi. E. Nel frattempo, con decreto del 29 luglio 2008, il presidente della II Corte di diritto pubblico ha accolto l'istanza di conferimento dell'effetto sospensivo formulata nel gravame.