Sachverhalt:
A. A.a Der marokkanische Staatsangehörige X._ (geb. 1965) reiste 1982 im Alter von 17 Jahren im Rahmen des Familiennachzugs in die Schweiz ein, nachdem er bereits um 1970 während eineinhalb Jahren mit seiner Mutter hier gelebt hatte, und erhielt eine Niederlassungsbewilligung für den Kanton Zürich. Im Jahre 1993 heiratete er die Schweizer Bürgerin A._. Aus der Ehe ging der Sohn B._ (geb. 1993) hervor, welcher Schweizer Bürger ist. Die Ehe wurde 1999 geschieden und X._ erhielt das alleinige Sorgerecht.
Am 18. März 2000 heiratete X._ die ukrainische Staatsangehörige C._ (geb. 1979). Aus dieser Ehe ging die Tochter D._ (geb. 2006) hervor. Die Ehefrau und die Tochter verfügen über die Niederlassungsbewilligung. Seit dem 1. Dezember 2008 leben die Ehegatten auf unbestimmte Zeit getrennt. Die Obhut über die gemeinsame Tochter wurde der Mutter zugesprochen.
A.b Zwischen 1991 und 2009 wurde X._ wiederholt straffällig:
Mit Strafbefehl der Bezirksanwaltschaft Zürich vom 28. Oktober 1991 wurde er wegen Missbrauchs von Ausweisen und Schildern mit einer Busse von Fr. 200.-- bestraft.
Das Strafgericht Basel-Stadt sprach ihn mit Urteil vom 18. Dezember 1995 der Anstiftung zu einfachem Raub sowie der Gehilfenschaft zu qualifiziertem Raub schuldig und bestrafte ihn mit 18 Monaten Zuchthaus bedingt, unter Ansetzung einer Probezeit von drei Jahren. Gleichzeitig wurde er für die Dauer von fünf Jahren - unter Ansetzung einer Probezeit von drei Jahren - bedingt des Landes verwiesen. In der Folge wurde er am 19. März 1996 fremdenpolizeilich verwarnt.
Mit Strafbefehl der Bezirksanwaltschaft Zürich vom 7. Februar 2002 wurde er wegen Vergehens gegen das Bundesgesetz über Aufenthalt und Niederlassung der Ausländer (ANAG) sowie Übertretung des ANAG mit 30 Tagen Gefängnis bedingt, unter Ansetzung einer Probezeit von zwei Jahren, sowie mit einer Busse von Fr. 500.- bestraft.
Mit Urteil des Bezirksgerichts Zürich vom 10. Juni 2009 (bestätigt vom Obergericht mit Urteil vom 16. November 2009) wurde er der Widerhandlung gegen das Betäubungsmittelgesetz und der Geldfälschung (begangen von 2000 bis 2005) schuldig befunden und zu sieben Jahren und fünf Monaten Freiheitsstrafe, teilweise als Zusatzstrafe zu der am 7. Februar 2002 ausgefällten Strafe, verurteilt.
Am 20. September 2005 wurde X._ verhaftet und blieb in Untersuchungshaft, bis er am 26. März 2008 vorzeitig in den Strafvollzug eintrat.
B. Mit Verfügung vom 6. Mai 2010 widerrief das Migrationsamt des Kantons Zürich die Niederlassungsbewilligung von X._ und ordnete an, dieser habe die Schweiz unmittelbar nach dem Strafvollzug zu verlassen. Den dagegen erhobenen Rekurs wies der Regierungsrat des Kantons Zürich am 18. August 2010 ab und entzog einer allfälligen Beschwerde die aufschiebende Wirkung.
Am 28. August 2010 wurde X._ bedingt aus dem Strafvollzug entlassen und vom Migrationsamt sogleich in Ausschaffungshaft versetzt. Wegen Unmöglichkeit der Ausschaffung wurde die Ausschaffungshaft jedoch vom Haftrichter am Bezirksgericht Zürich mit Verfügung vom 31. August 2010 nicht bestätigt.
Mit Eingabe vom 24. September 2010 beschwerte sich X._ ohne Erfolg gegen den Regierungsratsbeschluss beim Verwaltungsgericht des Kantons Zürich, das jedoch dem Gesuch um Wiederherstellung der aufschiebenden Wirkung entsprochen hatte.
C. Mit Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten vom 28. Februar 2011 beantragt X._, das Urteil des Verwaltungsgerichts vom 19. Januar 2011 aufzuheben, von einem Widerruf der Niederlassungsbewilligung abzusehen, eventuell die Fremdenpolizeibehörde anzuweisen, ihm eine Aufenthaltsbewilligung zu erteilen, subeventualiter die Sache zur Neubeurteilung an die Vorinstanz zurückzuweisen. Zudem ersucht er um Gewährung der unentgeltlichen Rechtspflege und Verbeiständung für die kantonelen Rechtsmittelverfahren sowie um Rückweisung der Sache an die Vorinstanz zur Neuregelung der Kosten- und Entschädigungsfolgen der kantonalen Rechtsmittelverfahren. Weiter beantragt er, der Beschwerde sei die aufschiebende Wirkung zu erteilen.
D. Mit Verfügung vom 3. März 2011 hat der Präsident der II. öffentlich-rechtlichen Abteilung der Beschwerde aufschiebende Wirkung zuerkannt.
E. Das Verwaltungsgericht des Kantons Zürich beantragt, die Beschwerde abzuweisen, soweit darauf einzutreten ist. Das Bundesamt für Migration schliesst auf Abweisung der Beschwerde.
Das Migrationsamt, das sich sich nicht vernehmen liess, hat am 7. Juli 2011 die Mitteilung der Ehescheidung vom 17. Mai 2011 (rechtskräftig 25. Juni 2011) an das Bundesgericht weitergeleitet.
Erwägungen:
1. 1.1 Am 1. Januar 2008 hat das Bundesgesetz vom 16. Dezember 2005 über die Ausländerinnen und Ausländer (AuG; SR 142.20) das Bundesgesetz vom 26. März 1931 über Aufenthalt und Niederlassung der Ausländer (ANAG; BS 1 121) abgelöst. Für den vorliegenden Widerruf der Niederlassungsbewilligung gilt demnach das neue Ausländerrecht, da dieses entgegen der Meinung des Beschwerdeführers vor Eröffnung des Widerrufsverfahrens in Kraft getreten ist.
1.2 Gegen Entscheide über den Widerruf der gemäss Art. 34 Abs. 1 AuG unbefristeten Niederlassungsbewilligung ist die Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten zulässig, weil grundsätzlich ein Anspruch auf das Fortbestehen dieser Bewilligung gegeben ist (BGE 135 II 1 E. 1.2.1 S. 4).
1.3 Das Bundesgericht legt seinem Urteil den Sachverhalt zugrunde, wie ihn die Vorinstanz festgestellt hat (Art. 105 Abs. 1 BGG), es sei denn, dieser sei offensichtlich unrichtig oder beruhe auf einer Rechtsverletzung im Sinne von Art. 95 BGG (Art. 105 Abs. 2 bzw. Art. 97 Abs. 1 BGG). Eine entsprechende Rüge, welche rechtsgenüglich substantiiert vorzubringen ist (Art. 42 Abs. 2 bzw. Art. 106 Abs. 2 BGG), setzt zudem voraus, dass die Behebung des Mangels sich für den Ausgang des Verfahrens als entscheidend erweist (Art. 97 Abs. 1 BGG). Neue Tatsachen und Beweismittel dürfen nur soweit vorgebracht werden, als erst der Entscheid der Vorinstanz dazu Anlass gibt (Art. 99 Abs. 1 BGG).
Die nachträgliche Ehescheidung kann als echtes Novum im vorliegenden Beschwerdeverfahren nicht berücksichtigt werden; sie vermöchte indessen am Ausgang des Verfahrens ohnehin nichts zu ändern.
1.4 Gemäss Art. 42 Abs. 2 BGG hat der Beschwerdeführer darzulegen, inwiefern der angefochtene Entscheid Recht verletzt. Eine qualifizierte Rügepflicht gilt hinsichtlich der Verletzung von Grundrechten und von kantonalem Recht. Das Bundesgericht prüft eine solche Rüge nur insofern, als sie präzise vorgebracht und begründet worden ist (vgl. Art. 106 Abs. 2 BGG; BGE 136 I 49 E. 1.4.1 S. 53 mit Hinweisen).
Die pauschale Behauptung des Beschwerdeführers, die Vorinstanz habe seine Vorbringen nicht berücksichtigt und damit das rechtliche Gehör verletzt, genügt den Anforderungen an die Begründung nicht. Weiter beanstandet der Beschwerdeführer auch die Verweigerung der unentgeltlichen Rechtspflege für das vorinstanzliche Verfahren, die sich einerseits auf kantonales Recht und andererseits auf Art. 29 Abs. 3 BV stützt. Für beides gilt eine qualifizierte Rügepflicht (Art. 106 Abs. 2 BGG), die nicht eingehalten ist. Insoweit kann daher auf die Eingabe nicht eingetreten werden.
2. 2.1 Nach Art. 63 Abs. 2 AuG kann die Niederlassungsbewilligung eines Ausländers, der sich seit mehr als 15 Jahren ununterbrochen und ordnungsgemäss in der Schweiz aufhält, nur widerrufen werden, wenn er in schwerwiegender Weise gegen die öffentliche Sicherheit und Ordnung in der Schweiz oder im Ausland verstossen hat oder diese gefährdet oder die innere oder äussere Sicherheit gefährdet (Art. 63 Abs. 1 lit. b AuG) oder wenn er zu einer längerfristigen Freiheitsstrafe verurteilt wurde oder gegen ihn eine strafrechtliche Massnahme im Sinne von Art. 64 oder Art. 61 StGB angeordnet wurde (Art. 62 lit. b AuG). Als "längerfristig" gilt eine Freiheitsstrafe, wenn ihre Dauer ein Jahr überschreitet (BGE 135 II 377 E. 4.2 und E. 4.5 S. 379 ff.)
Der Beschwerdeführer wurde zuletzt (10. Juni 2009) zu einer Freiheitsstrafe von sieben Jahren und fünf Monaten verurteilt. Damit besteht ohne Weiteres ein Widerrufsgrund nach Art. 62 lit. b in Verbindung mit Art. 63 Abs. 2 AuG. Die Vorinstanz erachtete zudem auch den Widerrufsgrund gemäss Art. 63 Abs. 1 lit b AuG als gegeben.
2.2 Ein Widerruf der Niederlassungsbewilligung rechtfertigt sich nur, wenn die jeweils im Einzelfall vorzunehmende Interessenabwägung die entsprechende Massnahme auch als verhältnismässig erscheinen lässt. Dabei sind namentlich die Schwere des Verschuldens, der Grad der Integration bzw. die Dauer der bisherigen Anwesenheit sowie die dem Betroffenen und seiner Familie drohenden Nachteile zu berücksichtigen (BGE 135 II 377 E. 4.3 ff. S. 381 ff.; vgl. Art. 96 Abs. 1 AuG). Analoge Kriterien ergeben sich aus Art. 8 Ziff. 2 EMRK bzw. Art. 13 BV in Verbindung mit Art. 36 BV. Mit Blick auf das gefestigte Anwesenheitsrecht seiner minderjährigen Kinder kann sich der Beschwerdeführer auch auf diese grundrechtlichen Bestimmungen berufen (vgl. BGE 135 I 143 E. 1.3.2 und E. 2 S. 146 ff., 153 E. 2 S. 154 ff.; je mit Hinweisen).
3. 3.1 Das Verschulden des Beschwerdeführers wird als schwer bis sehr schwer bezeichnet. Obwohl der Beschwerdeführer bereits wegen Raubs zu einer bedingten Freiheitsstrafe von 18 Monaten verurteilt worden war, stieg er noch während der Probezeit betreffend ein ANAG-Delikt in den Kokainhandel ein und handelte in den Jahren 2000 bis 2005 mit 26 Kilogramm reinem Kokain-Hydrochlorid. Als Tatmotiv seien einzig finanzielle Motive zu erkennen. Rund Fr. 500'000.--, die aus dem Drogenhandel stammten, habe der Beschwerdeführer für seinen luxuriösen Lebensunterhalt verwendet. Eine finanzielle Notlage habe nicht bestanden. Weder die zuvor erfolgte fremdenpolizeiliche Verwarnung noch seine Verantwortung für seinen Sohn veranlassten ihn, vom deliktischen Verhalten Abstand zu nehmen. Bei Drogendelikten wird auch unter dem neuen Ausländerrecht eine strenge Praxis verfolgt und ist selbst ein relativ geringes Rückfallrisiko grundsätzlich nicht hinzunehmen; es darf auch generalpräventiven Gesichtspunkten Rechnung getragen werden (vgl. Urteil 2C_578/2009 vom 23. Februar 2010 E. 2.4 mit Hinweisen; BGE 125 II 521 E. 4a/aa S. 527). Dass die Vorinstanz trotz guter Prognose der Justizbehörde und nachgereichtem Arbeitsvertrag von einem weiter bestehenden Rückfallrisiko ausgeht, ist aufgrund der Dauer und Umstände der Straffälligkeit nicht zu beanstanden. Das Verhalten in Unfreiheit ist nicht von entscheidender Bedeutung und von einer Bewährung konnte nur wenige Monate nach der bedingten Entlassung im Zeitpunkt des angefochtenen Urteils nicht gesprochen werden. Es besteht somit ein erhebliches öffentliches Interesse an der Entfernung des Beschwerdeführers aus der Schweiz.
3.2 Der Beschwerdeführer ist 1982 als 17-Jähriger in die Schweiz eingereist und hielt sich im Zeitpunkt des Widerrufs der Niederlassungsbewilligung bereits über 27 Jahre hier auf. Diese Anwesenheitsdauer ist nicht unbedeutend. Je länger ein Ausländer in der Schweiz anwesend war, desto strengere Anforderungen sind grundsätzlich an den Bewilligungswiderruf zu stellen (vgl. BGE 122 II 433 E. 2c S. 436). Die Situation des Beschwerdeführers ist aber nicht vergleichbar mit derjenigen eines Ausländers, der hier geboren wurde oder bereits im Kleinkindesalter einreiste. Die Berufung auf das Urteil des Europäischen Gerichtshofes für Menschenrechte Khan gegen UK vom 12. Januar 2010 (Nr. 47486/06) ist dem Beschwerdeführer schon daher unbehelflich. Er ist in seinem Heimatland aufgewachsen und hat dort seine schulische Ausbildung absolviert. Positiv anzurechnen ist dem Beschwerdeführer, dass er sich in der Schweiz vom Hilfsarbeiter zum Geschäftsführer hochgearbeitet hat. Zuletzt führte er zusammen mit seiner Ehegattin eine eigene Bar, die dann allerdings nach seiner Verhaftung Konkurs ging. Aufgrund seiner langen Anwesenheit und Erwerbstätigkeit ist somit von einer gewissen Integration des Beschwerdeführers in die hiesigen Verhältnisse auszugehen. Er spricht Deutsch und pflegt zahlreiche soziale Beziehungen. Negativ fällt jedoch auf, dass er regelmässig auch mit Personen in einem Umfeld deliktischer Tätigkeiten verkehrte, was nicht auf eine ausserordentlich gute Integration hinzudeuten vermag.
Obwohl der Beschwerdeführer seit 1982 sein Heimatland bloss von regelmässigen Ferienaufenthalten kennt, durfte die Vorinstanz annehmen, dass ihm die dortigen sozialen und kulturellen Verhältnisse auch aufgrund seiner früheren Erfahrungen nicht völlig fremd sind. Kontakte zu Verwandten in Marokko hat er angeblich keine. Seine Schwester sowie offenbar auch seine Mutter leben in der Schweiz. Er spricht indessen Französisch und etwas Arabisch, weshalb es ihm gestützt auf die erworbenen Berufserfahrungen auch ohne grosses Beziehungsnetz möglich sein sollte, sich in Marokko wieder zurecht zu finden und sich eine neue Existenz aufzubauen. Der Schluss der Vorinstanz, eine Ausreise nach Marokko sei dem Beschwerdeführer zuzumuten, ist unter den vorliegenden Umständen nicht zu beanstanden.
3.3 Zu prüfen bleiben die Auswirkungen des angefochtenen Entscheids auf die familiären Beziehungen.
3.3.1 Gemäss Verfügung des Bezirksgerichts Zürich vom 12. Oktober 2009 leben der Beschwerdeführer und seine Ehegattin seit dem 1. Dezember 2008 auf unbestimmte Zeit getrennt. Auch nach der Entlassung des Beschwerdeführers aus dem Strafvollzug wurde das eheliche Zusammenleben nicht wieder aufgenommen. Es mag zutreffen, dass zwischen der gemeinsamen Tochter und dem Beschwerdeführer eine soweit möglich gelebte Beziehung besteht. Zu beachten ist jedoch, dass die Tochter geboren wurde, als der Beschwerdeführer sich im Strafvollzug befand, und dass sie von der Geburt an alleine von der Mutter betreut wurde. Sie ist damit durch die Ausreise des Beschwerdeführers nicht im gleichen Masse betroffen, wie wenn sie mit ihrem Vater zusammen in der gleichen Familie gelebt hätte. Ein Besuchsrecht gegenüber einem in der Schweiz fest anwesenheitsberechtigten Kind verschafft dem ausländischen Elternteil im Allgemeinen noch keinen Anspruch auf dauernde Anwesenheit. Ein weiter gehender Anspruch kann zwar unter bestimmten Voraussetzungen bestehen, scheitert aber im vorliegenden Fall bereits mangels erforderlichem klaglosem Verhalten (BGE 120 Ib 1 E. 3c S. 5, 22 E. 4a S. 25; 2C_617/2009 vom 4. Februar 2010 E. 3.1 mit Hinweisen) des Beschwerdeführers. Den Anforderungen von Art. 8 EMRK ist Genüge getan, wenn der Beschwerdeführer sein Besuchsrecht gegenüber der Tochter im Rahmen von Kurzaufenthalten in der Schweiz ausüben kann. Die damit verbundenen Erschwernisse hat er sich selbst zuzurechnen.
3.3.2 Empfindlicher trifft das Urteil der Vorinstanz den 17-jährigen Sohn, der aus der ersten Ehe des Beschwerdeführers stammt und über das Schweizer Bürgerrecht verfügt. Er ist hier geboren, hat bisher immer in der Schweiz gelebt und tritt dieses Jahr eine Lehrstelle an. Er steht unter dem alleinigen Sorgerecht des Beschwerdeführers und hat keinen Kontakt zu seiner Mutter, die schon wegen ihrer psychischen Erkrankung nicht in der Lage wäre, sich um den Sohn zu kümmern.
Der Beschwerdeführer rügt, die Vorinstanz habe den in Art. 12 des Übereinkommens über die Rechte der Kinder (Kinderrechtekonvention, KRK; SR 0.107) festgehaltenen Gehörsanspruch verletzt, indem sie den Sohn entgegen dem ausdrücklichen Antrag des Beschwerdeführers nicht persönlich befragt habe. Die Anhörung des Kindes muss jedoch nicht notwendigerweise in jedem Fall mündlich erfolgen, sondern es kann genügen, wenn der Standpunkt des Kindes sonst wie in tauglicher Weise Eingang in das Verfahren gefunden hat (BGE 124 II 361 E. 3c S. 368; Urteil 6B_133/2007 vom 29. Mai 2008 E. 3.3.1; je mit Hinweisen). Das ist hier aufgrund der gleichgerichteten Interessenlage des Beschwerdeführers und seines Sohnes der Fall (Urteil 2C_746/2009 vom 16. Juni 2010 E.4). Auf die genaue Kenntnis des Standpunktes des Kindes, die gleichwohl eine mündliche Anhörung erforderlich machen könnte (vgl. Urteil 2A.423/2005 vom 25. Oktober 2005 E. 5.4), kommt es nicht an, weil sie keinen Einfluss auf das Ergebnis der Interessenabwägung haben könnte.
Vorliegend ist nämlich unbestritten, dass es dem Sohn kaum zumutbar ist, dem Beschwerdeführer nach Marokko zu folgen. Nicht bezweifelt wird auch, dass eine gute Vater-Sohn-Beziehung besteht. Unabhängig von den möglichen Erklärungen des Sohnes ist zu berücksichtigen, dass dieser am 9. Dezember 2011 volljährig wird und damit als junger Erwachsener nicht mehr im gleichen Ausmass auf die Betreuung durch seinen Vater angewiesen ist. Vor allem ins Gewicht fällt in diesem Zusammenhang aber auch, dass der Sohn von September 2005 bis August 2010, während sich der Beschwerdeführer in Untersuchungshaft und im Strafvollzug befand, nicht von diesem betreut werden konnte und somit offensichtlich Betreuungsalternativen vorhanden sind. Dass dies nicht mehr der Fall wäre, ist weder dargetan noch ersichtlich. Die Vater-Sohn-Beziehung kann auch vom Ausland her gepflegt werden, dies umso mehr als es sich in wenigen Monaten um eine Beziehung zwischen einem Elternteil und seinem volljährigen Kind handeln wird.
3.3.3 Aus den Urteilen 2A.679/2006 vom 9. Januar 2007 und 2A.578/2005 vom 3. Februar 2006 kann der Beschwerdeführer nichts zu seinen Gunsten ableiten. Er verkennt, dass sich die dort beurteilten Sachverhalte von den vorliegenden Verhältnissen in einem wesentlichen Punkt unterscheiden. Es ging in jenen Fällen um die Erteilung einer sogenannten Härtefallbewilligung und nicht um die Entfernung eines straffälligen Elternteils. Das Bundesgericht hat seither präzisiert, dass dem schweizerischen Kind nicht zugemutet werden dürfe, dem ausländischen Elternteil in dessen Heimat zu folgen, und dass im Rahmen der Interessenabwägung von Art. 8 Abs. 2 EMRK sein privates Interesse das öffentliche ordnungs- und sicherheitspolitische Interesse überwiege, wenn gegen den ausländischen, sorgeberechtigten Elternteil eines Schweizer Kindes keine strafrechtlich bedeutsame Vorwürfe bestünden (BGE 136 I 285 E. 5.2 S. 287). Abgesehen davon, dass diese wesentliche Voraussetzung hier eindeutig nicht erfüllt ist und die strittige Massnahme denn auch nicht bloss die Durchsetzung einer restriktiven Einwanderungspolitik (BGE 135 I 153 E. 2.2.4 S. 158), sondern die Verhinderung von strafbaren Handlungen bezweckt, hat der Bewilligungswiderruf vorliegend - wie dargelegt - nicht zur Folge, dass der schweizerische Sohn die Schweiz zu verlassen hat.
3.4 Mit Blick auf die Schwere der begangenen Delikte und die nicht zu vernachlässigende Rückfallgefahr bestehen ordnungs- und sicherheitspolitische Gründe, welche die privaten Interessen an einem weiteren Verbleib des Beschwerdeführers überwiegen und den Widerruf der Bewilligung bzw. einen Eingriff in das Recht auf Achtung des Familienlebens im Sinne von Art. 8 Abs. 2 EMRK rechtfertigen.
4. 4.1 Nach dem Dargelegten ist der Widerruf der Niederlassungsbewilligung weder bundesrechts- noch konventionswidrig. Die Beschwerde erweist sich somit als unbegründet und ist abzuweisen, soweit darauf eingetreten werden kann. Ergänzend kann auf die Erwägungen im angefochtenen Urteil verwiesen werden.
4.2 Diesem Ausgang entsprechend hat der Beschwerdeführer die Kosten des bundesgerichtlichen Verfahrens zu tragen (Art. 65 f. BGG).
Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 1'500.-- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
3. Dieses Urteil wird dem Beschwerdeführer, der Sicherheitsdirektion des Kantons Zürich, dem Regierungsrat des Kantons Zürich, dem Verwaltungsgericht des Kantons Zürich, 2. Abteilung, 2. Kammer, und dem Bundesamt für Migration schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 14. September 2011
Im Namen der II. öffentlich-rechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Zünd
Die Gerichtsschreiberin: Dubs