Fatti: A. A.a Il Pretore del distretto di Lugano ha, con sentenza 29 novembre 1994, sciolto per divorzio il matrimonio contratto nel 1979 da A._ e B._ e ha condannato il primo a versare alla seconda un contributo alimentare mensile di fr. 500.--, fondato sull'art. 151 cpv. 1 vCC. Il matrimonio è rimasto senza prole, ma A._ ha avuto nel 1988 un figlio da un'altra donna. A._ è andato in pensione il 1° maggio 2002 e nell'aprile 2003 si è trasferito da Massagno a Luino (Italia), dove abita in una casa di sua proprietà. A.b Con sentenza 1° febbraio 2008 il Pretore del distretto di Lugano ha respinto una petizione 27 dicembre 2002 presentata da A._ e tendente alla soppressione della rendita per l'ex moglie. B. In parziale accoglimento di un rimedio del soccombente, la I Camera civile del Tribunale di appello del Cantone Ticino ha ridotto dal 1° gennaio 2003 il menzionato contributo alimentare a fr. 400.-- mensili indicizzati, specificando che tale contributo si fonda su un reddito netto dell'attore di fr. 1'678.--, su un suo fabbisogno minimo di fr. 1'260.--, su un reddito netto della convenuta di fr. 1'277.-- e su un suo fabbisogno minimo di fr. 2'050.--. La Corte cantonale ha pure ridotto all'importo del nuovo contributo alimentare la trattenuta che l'istituto di previdenza di A._ deve riversare direttamente all'ex moglie. La Corte cantonale ha ritenuto che al momento del divorzio l'appellante disponeva di un importo eccedente il suo minimo vitale di fr. 1'130.--, che si è ridotto dopo il suo pensionamento a fr. 418.-- mensili. C. A._ è insorto al Tribunale federale con un ricorso in materia civile del 13 aprile 2010, postulando l'accoglimento della sua petizione e la soppressione del contributo alimentare dovuto all'ex moglie. Egli domanda altresì di essere posto al beneficio dell'assistenza giudiziaria. Ritiene la sentenza di appello arbitraria con riferimento alla determinazione del suo minimo vitale. Non è stato ordinato uno scambio di scritti.