Faits:
A. A.a D._, ressortissante étrangère née en 1954, n'a jamais exercé d'activité lucrative depuis son arrivée en Suisse en 1990. Invoquant des douleurs au niveau du dos, d'une hanche et d'un pied ainsi que des troubles psychiques, elle a déposé le 2 avril 2008 une demande de prestations auprès de l'Office de l'assurance-invalidité du canton du Valais (ci-après: l'office AI).
Dans le cadre de l'instruction de la demande, l'administration a recueilli les renseignements usuels, notamment auprès du docteur M._, spécialiste FMH en rhumatologie et en médecine interne, médecin traitant (rapport du 10 avril 2008), et procédé à une enquête ménagère (rapport du 23 juin 2008).
Par décision du 20 juillet 2009, l'office AI a refusé à D._ l'octroi d'une rente. Reconnaissant à l'assurée un statut de personne active à plein temps, il a considéré qu'elle était en mesure d'accomplir une activité adaptée légère à temps complet, ce qui conduisait à un taux d'invalidité de 8%. Cette décision est entrée en force, faute d'avoir été attaquée.
A.b Le 9 septembre 2009, l'assurée a déposé une nouvelle demande, invoquant l'avis du docteur M._, qui la considérait comme totalement incapable de travailler (rapport du 2 septembre 2009). Le docteur R._, spécialiste FMH en orthopédie et traumatologie, a abouti à la même conclusion, faisant état d'une évolution défavorable après une intervention chirurgicale de la hanche droite effectuée le 18 octobre 2009 (rapports des 3 décembre 2009 et 22 avril 2010). L'office AI a alors chargé son Service médical régional (ci-après: SMR) d'un examen de l'intéressée. Selon le docteur B._, spécialiste FMH en médecine physique et réadaptation et en médecine interne, l'état de santé de D._ était demeuré globalement stable depuis 2008, la mobilité de la hanche droite s'étant toutefois améliorée; la capacité de travail était entière dans une activité légère adaptée (rapport du 27 juillet 2010).
Par décision du 28 septembre 2010, l'administration a dénié à l'intéressée le droit à une rente, au motif que son degré d'invalidité ne dépassait pas 9%.
B. Par jugement du 21 octobre 2011, le Tribunal cantonal du canton du Valais, Cour des assurances sociales, a rejeté le recours de l'assurée tendant principalement à l'octroi d'une rente entière d'invalidité et subsidiairement au renvoi de la cause à l'office AI pour nouvelle décision.
C. D._ interjette un recours en matière de droit public contre ce jugement dont elle demande l'annulation. Elle conclut principalement à l'octroi d'une rente entière d'invalidité et subsidiairement au renvoi du dossier à l'office AI pour nouvelle décision. A l'appui de son recours, elle joint un courrier du docteur S._, spécialiste FMH en chirurgie orthopédique, du 18 août 2011.
Le Tribunal fédéral a renoncé à procéder à un échange d'écritures.
Considérant en droit:
1. 1.1 Le recours en matière de droit public peut être formé pour violation du droit, tel qu'il est délimité par les art. 95 et 96 LTF. Le Tribunal fédéral applique le droit d'office (art. 106 al. 1 LTF), sans être limité par les arguments de la partie recourante ou par la motivation de l'autorité précédente. Le Tribunal fédéral n'examine en principe que les griefs invoqués, compte tenu de l'exigence de motivation prévue à l'art. 42 al. 2 LTF, et ne peut aller au-delà des conclusions des parties (art. 107 al. 1 LTF). Il fonde son raisonnement sur les faits retenus par la juridiction de première instance (art. 105 al. 1 LTF) sauf s'ils ont été établis de façon manifestement inexacte ou en violation du droit au sens de l'art. 95 LTF (art. 105 al. 2 LTF). La partie recourante qui entend s'écarter des faits constatés doit expliquer de manière circonstanciée en quoi les conditions de l'art. 105 al. 2 LTF sont réalisées sinon un état de fait divergent ne peut être pris en considération. Aucun fait nouveau ni preuve nouvelle ne peut être présenté à moins de résulter de la décision de l'autorité précédente (art. 99 al. 1 LTF).
1.2 Les constatations de l'autorité cantonale de recours sur l'atteinte à la santé, la capacité de travail de l'assuré et l'exigibilité - dans la mesure où elle dépendent d'une évaluation de la personne concrète, de son état de santé et de ses capacités fonctionnelles - relèvent d'une question de fait et ne peuvent être contrôlées que sous un angle restreint (ATF 132 V 393 consid. 3.2 p. 398).
2. Le litige porte sur le droit de la recourante à une rente d'invalidité, singulièrement sur le point de savoir si son invalidité s'est modifiée de manière à influencer le droit aux prestations (art. 87 al. 3 et 4 RAI; art. 17 LPGA applicable par analogie [cf. ATF 130 V 71 consid. 3 p. 72 ss]) entre le 20 juillet 2009 et le 28 septembre 2010 (ATF 133 V 108 consid. 5 p. 110 s.).
Les premiers juges ont correctement exposé les conditions conduisant à l'application de l'une ou l'autre des différentes méthodes d'évaluation de l'invalidité ainsi que les principes jurisprudentiels relatifs à l'appréciation des preuves et à la valeur probante des rapports médicaux. Il suffit d'y renvoyer.
3. 3.1 L'instance cantonale a confirmé le taux d'invalidité de 9%, insuffisant pour ouvrir le droit à des prestations, auquel était arrivé l'intimé dans sa décision du 28 septembre 2010.
3.2 La recourante critique tout d'abord l'utilisation par les premiers juges de la méthode de comparaison des revenus; étant donné qu'elle n'a jamais exercé d'activité lucrative, son degré d'invalidité aurait dû être déterminé au moyen de la méthode spécifique.
Selon la juridiction cantonale, la recourante a déclaré lors de l'enquête ménagère que, sans atteinte à sa santé, elle aurait exercé une activité professionnelle à temps complet. Dénuée d'arbitraire, cette constatation lie la Cour de céans. En outre, les premiers juges n'ont pas violé le droit fédéral en considérant ce taux d'activité comme vraisemblable au regard de la situation financière difficile de la famille de l'intéressée (qui disposait pour seuls revenus des rentes AI et LPP dont bénéficiait l'époux de la recourante, alors que la fille du couple effectuait des études universitaires) et de l'absence d'enfants en bas âge. Au demeurant, c'est déjà cette méthode, à savoir celle qui est applicable aux personnes exerçant une activité à plein temps, qui avait été utilisée dans le cadre de la première décision rendue par l'intimé, que la recourante n'a pas contestée. Ce grief est dès lors mal fondé.
3.3 La recourante affirme ensuite que les premiers juges ont sous-estimé la gravité de l'atteinte à sa santé et retenu à tort qu'elle disposait d'une pleine capacité de travail dans une activité adaptée. Elle présenterait au contraire une incapacité totale de travail dans toute activité, comme l'aurait indiqué le docteur R._, dont l'avis aurait été écarté à tort au profit de celui du docteur B._. Elle ne critique cependant pas le raisonnement au terme duquel les premiers juges ont privilégié l'avis de ce dernier. Elle n'indique pas non plus en quoi l'avis du docteur P._ (dont elle se prévaut en page 13 de son mémoire de recours), serait plus pertinent que celui du médecin du SMR. Son argumentation n'est dès lors pas propre à démontrer que l'instance cantonale aurait procédé à une constatation manifestement inexacte des faits. On précisera que le courrier du docteur S._, invoqué en procédure fédérale, est une preuve nouvelle qui ne peut pas être prise en considération (cf. supra consid. 1).
4. Il suit de ce qui précède que le recours est mal fondé.
5. La recourante, qui succombe, doit supporter les frais de la procédure (art. 66 al. 1, 1ère phrase, LTF).
Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté.
2. Les frais judiciaires, arrêtés à 500 fr., sont mis à la charge de la recourante.
3. Le présent arrêt est communiqué aux parties, au Tribunal cantonal du canton du Valais, Cour des assurances sociales, et à l'Office fédéral des assurances sociales.
Lucerne, le 9 mars 2012
Au nom de la IIe Cour de droit social
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: Meyer
Le Greffier: Bouverat