Fatti: A. A._ è proprietario del fondo part. n. 2151 di Locarno, di complessivi 133 m2, ubicato in località Solduno e adibito a posteggio. Il proprietario ha acquistato la particella per il prezzo di fr. 56'700.-- dallo Stato del Cantone Ticino con atto pubblico del 10 settembre 2007, dopo che il Comune di Locarno aveva comunicato allo Stato di non essere interessato all'acquisto. B. Preso atto che il nuovo proprietario aveva adibito il fondo a posteggio privato senza autorizzazione, il Municipio di Locarno gli ha ordinato di presentare una domanda di costruzione per il cambiamento d'uso del posteggio da pubblico a privato. Dopo una serie di atti che non occorre qui evocare, A._ ha dato seguito alla richiesta, inoltrando il 27 gennaio 2010 all'esecutivo comunale la domanda di costruzione relativa all'avvenuta trasformazione dei sette posti auto. C. Con decisione del 30 marzo 2010 il Municipio ha negato la licenza edilizia, rilevando che il fondo part. n. 2151 era destinato dal piano particolareggiato del centro tradizionale di Solduno a posteggio pubblico, per cui la prospettata utilizzazione privata era in contrasto con la pianificazione comunale. La decisione municipale è stata confermata il 7 settembre 2010 dal Consiglio di Stato del Cantone Ticino, su ricorso del proprietario. D. Con sentenza del 22 marzo 2011 il Tribunale cantonale amministrativo ha respinto un ricorso del proprietario contro la risoluzione governativa. La Corte cantonale ha accertato che secondo la pianificazione comunale il posteggio in questione rivestiva una natura pubblica. Ha quindi ritenuto che la prospettata utilizzazione privata non era conforme a tale destinazione. Ha inoltre rilevato che l'estinzione del carattere demaniale del fondo non comportava automaticamente una modifica della funzione pianificatoria, la quale era soggetta a una procedura specifica e alle decisioni delle autorità competenti in tale ambito. E. A._ impugna questo giudizio con un ricorso in materia di diritto pubblico al Tribunale federale, chiedendo di annullarlo e di ordinare al Municipio di rilasciargli la licenza edilizia richiesta. Il ricorrente fa valere l'accertamento arbitrario dei fatti, la violazione della garanzia della proprietà e del principio della buona fede. F. La Corte cantonale si riconferma nella sua sentenza. Il Consiglio di Stato si rimette al giudizio del Tribunale federale, mentre il Municipio di Locarno chiede di respingere il gravame.