Faits:
A. Le 14 septembre 2001, X._, ressortissant cubain né en 1976, est entré en Suisse et a pu bénéficier d'un regroupement familial suite à son mariage avec Y._, ressortissante portugaise au bénéfice d'une autorisation de séjour. De leur union est né A._ en 2004, qui vit aujourd'hui à Bienne avec sa mère. X._ est également père de deux autres enfants, nés de mères différentes, B._ né en 2010 et C._, née en 2011.
X._ ne dispose d'aucune formation professionnelle spécifique. Il a dans un premier temps bénéficié d'un soutien ponctuel de l'aide sociale pour un montant total de 26'629 fr. 75, puis il a occupé divers postes de travail en tant qu'ouvrier non qualifié. Depuis le 17 avril 2012, il est au bénéfice d'un contrat de durée indéterminée et travaille en qualité d'aide plâtrier pour le compte de l'entreprise D._ SA.
Il a fait l'objet des condamnations pénales suivantes:
- Par ordonnance du 12 mars 2003, le juge d'instruction de l'arrondissement de Lausanne a condamné X._ à quinze jours d'emprisonnement avec sursis pendant deux ans pour lésions corporelles simples qualifiées ainsi que pour dommage à la propriété. Il lui est reproché d'avoir asséné un coup de couteau à une personne qui a été blessée à la paume de la main gauche à l'intérieur d'une discothèque et d'avoir endommagé une vitre de l'établissement d'un coup de pied alors qu'il en était expulsé.
- Par jugement du 18 août 2004, le tribunal de l'arrondissement judiciaire VIII Berne-Laupen a condamné X._ à une peine privative de liberté de 10 jours pour lésions corporelles simples.
- Par ordonnance du 16 novembre 2005, le juge d'instruction de l'arrondissement du nord vaudois a condamné X._ à un mois d'emprisonnement avec sursis pendant trois ans et 700 fr. d'amende pour violence ou menace contre les autorités et les fonctionnaires, violation simple des règles de la circulation et ivresse au volant qualifiée. Il a toutefois renoncé à révoquer le sursis octroyé le 12 mars 2003. Il lui était reproché d'avoir conduit en état d'ébriété et d'avoir frappé deux agents de police au visage au terme des formalités effectuées.
- Par jugement du 10 janvier 2008, le tribunal de l'arrondissement judiciaire III, Aarberg-Büren-Erlach a condamné X._ à 45 jours-amendes pour conduite en état d'ébriété et conduite sans autorisation.
- Par jugement du 3 décembre 2010, le Tribunal de l'arrondissement judiciaire II Bienne-Nidau a condamné X._ à une peine privative de liberté de 36 mois avec sursis partiel et délai d'épreuve fixé à 5 ans ainsi qu'à une thérapie ambulatoire pour ses problèmes d'alcool et d'agressivité et à une peine pécuniaire de 10 jours-amendes pour lésions corporelles graves et infraction grave à la Loi fédérale sur la circulation routière (LCR; RS 741.01).
Le 2 mars 2011, le Service des étrangers de la Ville de Bienne a communiqué à X._ son intention de révoquer l'autorisation de séjour dont il bénéficiait du moment qu'il vivait séparé de son épouse depuis le 1er août 2007 et qu'il avait notamment fait l'objet d'une condamnation à une peine privative de liberté de 36 mois.
Le 9 mars 2011, Z._, ressortissante helvétique, a informé le Service des étrangers de la Ville de Bienne qu'elle était en couple avec X._ depuis septembre 2009, qu'elle attendait un enfant de lui et qu'ils allaient emménager ensemble à Yverdon-les-Bains dès le moment où celui-ci aurait fini de purger sa peine de prison.
Le 18 mai 2011, le jugement de divorce entre Y._ et X._ prononcé par le Tribunal régional du Jura-bernois-Seeland est entré en force.
Le 10 juin 2011, X._ a annoncé son arrivée au contrôle des habitants de Yverdon-les-Bains, Bureau des étrangers. Par lettre du 5 septembre 2011, le Service de la population du canton de Vaud a informé X._ qu'il avait l'intention de refuser le renouvellement de son permis de séjour. Il l'a invité à faire part de ses remarques et objections par écrit dans un délai au 5 octobre 2011. Ce courrier est resté sans réponse.
B. Par décision du 29 décembre 2011, le Service de la population a refusé le renouvellement de l'autorisation de séjour en faveur de X._ et prononcé son renvoi de Suisse. En substance, il a retenu que l'intéressé avait obtenu une autorisation de séjour par regroupement familial avec une ressortissante portugaise de laquelle il était aujourd'hui divorcé, qu'il avait fait l'objet de nombreuses condamnations pénales dont l'une portant sur une peine privative de liberté de 36 mois, et qu'il ne satisfaisait pas de manière autonome à ses besoins financiers.
Par mémoire du 27 janvier 2012, X._ a saisi le Tribunal cantonal du canton de Vaud d'un recours dirigé contre la décision du 29 décembre 2011. Il faisait en particulier valoir qu'il était le père de trois enfants en bas âge vivant dans notre pays et avec lesquels il entretenait des contacts réguliers ou était en voie de le faire. Il indiquait en outre vivre en ménage commun avec sa fille cadette C._ ainsi qu'avec la mère de celle-ci, Z._. Il se prévalait également de l'existence d'un cas individuel d'extrême gravité: En tant que ressortissant cubain, il ne pouvait plus retourner séjourner de façon permanente dans son pays d'origine dès lors qu'il en avait quitté le territoire en 2004 pour une période supérieure à six mois, ce que démontrait un certificat de l'ambassade de la République de Cuba en Suisse.
Par lettre du 19 mars 2012, l'intéressé a fait parvenir au tribunal la copie d'une correspondance concernant une procédure préparatoire de mariage établie en date du 2 février 2012. L'Etat civil du nord vaudois y constatait que l'intéressé n'avait produit aucun document attestant de la légalité de son séjour en Suisse et le priait de lui faire parvenir une copie d'un titre de séjour en cours de validité, ou à défaut, toute autre pièce prouvant la légalité du séjour.
C. Par arrêt du 26 septembre 2012, le Tribunal cantonal a rejeté le recours. Les antécédents pénaux de l'intéressé suffisaient à admettre l'existence d'un motif de révocation au sens des art. 62 let. b et c de la loi du 16 décembre 2005 sur les étrangers (LEtr, RS 142.20). Eu égard à l'art. 8 CEDH, la nature des relations que l'intéressé entretenait avec ses autres enfants nés de précédentes unions n'était pas démontrée. On ignorait notamment si les droits de visite que celui-ci invoquait avaient réellement été mis en place et dans quelle mesure ceux-ci étaient effectivement exercés. A cela s'ajoutait le fait que le recourant ne donnait aucune indication quant à une éventuelle participation financière de sa part aux frais d'entretien de A._ et B._, vivant auprès de leur mère respective dans le canton de Berne. Enfin, les relations affectives que l'intéressé entretenait avec sa fille cadette ne suffisaient pas à contrebalancer l'intérêt public prépondérant à son éloignement, du moment que le couple et leur enfant ne cohabitaient que depuis le mois de juin 2011, respectivement depuis novembre 2011 pour C._. L'impossibilité de retourner dans son pays d'origine pour des raisons administratives dès lors qu'il avait quitté le territoire pour une période supérieure à six mois ne permettait pas de conclure à un cas de rigueur ni à l'admission provisoire, faute pour l'intéressé d'avoir procédé à toute démarche de réadmission auprès des autorités cubaines.
D. Agissant par la voie du recours en matière de droit public, X._ demande au Tribunal fédéral, sous suite de frais et dépens, de réformer l'arrêt rendu le 26 septembre 2012 par le Tribunal cantonal du canton de Vaud en ce sens qu'une nouvelle autorisation de séjour lui est délivrée, subsidiairement la cause est renvoyée au Tribunal cantonal pour nouvelle décision dans le sens des considérants. Il se plaint de la violation de l'art. 8 CEDH, de l'art. 30 al. 1 let. b LEtr ainsi que 83 LEtr. Il produit deux " avenants " datés l'un du 18 mai 2010 et l'autre du 4 juillet 2011 établis entre lui-même et Y._ respectivement son fils B._.
Le Service de la population et le Tribunal cantonal du canton de Vaud renoncent à déposer des observations sur recours. L'Office fédéral des migrations conclut au rejet du recours.
Le 11 janvier 2013, X._ et Z._ se sont mariés.
Considérant en droit:
1. 1.1 Le recours est irrecevable contre les décisions en matière de droit des étrangers qui concernent une autorisation à laquelle ni le droit fédéral ni le droit international ne donnent droit. D'après la jurisprudence, il suffit qu'il existe un droit potentiel à l'autorisation, étayé par une motivation soutenable, pour que cette clause d'exclusion ne s'applique pas et que, partant, la voie du recours en matière de droit public soit ouverte (ATF 136 II 177 consid. 1.1 p. 179).
En l'espèce, invoquant l'art. 8 CEDH, le recourant se prévaut de sa relation avec sa fille C._ de nationalité suisse. Son recours par conséquent échappe aux exceptions de l'art. 83 let. ch. 2 LTF. La question de savoir si c'est ou non à juste titre que l'Instance précédente a confirmé le refus de l'autorité intimée de renouveler son autorisation de séjour en Suisse ressortit au fond et non à la recevabilité (cf. ATF 136 II 177 consid. 1.1 p. 179).
1.2 Le recourant a épousé après le dépôt du présent recours une ressortissante suisse, mère de sa fille C._, avec lesquelles il vit en ménage commun. Cette circonstance, nouvelle, n'a pas pour effet de rendre sans objet son recours en matière de droit public puisque la décision confirmée par l'arrêt attaqué se fonde essentiellement sur les motifs de révocation respectivement de refus de renouveler l'autorisation de l'art. 62 let. b et c LEtr en tenant compte des droits garantis par l'art. 8 CEDH.
1.3 Pour le surplus, l'arrêt attaqué est une décision finale (art. 90 LTF), rendue en dernière instance cantonale par un tribunal supérieur (art. 86 al. 1 let. d et al. 2 LTF). Déposé en temps utile (art 100 al. 1 LTF) et dans les formes prescrites (art. 42 LTF) par le destinataire de l'arrêt attaqué qui a qualité pour recourir au sens de l'art. 89 al. 1 LTF, le recours en matière de droit public est par conséquent recevable.
2. 2.1 Aux termes de l'art. 99 LTF, aucun fait nouveau ni preuve nouvelle ne peut être présenté à moins de résulter de la décision de l'autorité précédente.
2.2 Les deux "avenants" datés l'un du 18 mai 2010 et l'autre du 4 juillet 2011 établis entre lui-même et Y._ respectivement son fils B._ sont des preuves nouvelles irrecevables, pour l'une du reste non signée, du moment que le recourant lui-même s'est prévalu en procédure de recours cantonale des relations qu'il alléguait entretenir avec ses enfants et qu'il lui appartenait déjà à ce moment-là de démontrer. Il s'ensuit que ces éléments de faits ne résultent pas de la décision de l'autorité précédente.
3. Invoquant l'interdiction de l'arbitraire de l'art. 9 Cst. en relation avec l'art. 8 CEDH, le recourant se plaint de ce que l'Instance précédente n'aurait pris en compte ni la thérapie ambulatoire qu'il a accepté de suivre et qui réduirait le risque de récidive ni sa situation familiale et professionnelle. Ce faisant, elle aurait constaté les faits de manière lacunaire, voire erronée et partant procédé à une pesée des intérêts arbitraire.
3.1 Le recours ne peut critiquer les constatations de fait que si les faits ont été établis de façon manifestement inexacte ou en violation du droit au sens de l'art. 95, et si la correction du vice est susceptible d'influer sur le sort de la cause (art. 97 al. 1 LTF).
3.2 Le recourant soutient en premier lieu que le droit de se prévaloir de l'art. 8 CEDH ne repose pas uniquement sur ses relations avec C._ et la mère de celle-ci mais également sur celles qu'il entretient avec A._ et B._. Ce grief est rejeté. Il a été jugé par l'Instance précédente que la qualité des relations dont se prévaut le recourant avec ses fils A._ et B._ n'a pas été démontrée en procédure cantonale. Pour le reste, les preuves destinées à établir la teneur de ces relations, produites directement devant le Tribunal fédéral, sont irrecevables (cf. consid. 2 ci-dessus).
Le recourant soutient que l'Instance précédente n'a pris en compte ni la thérapie individuelle ni le contrat de travail de duré indéterminée dont il bénéficie depuis le 17 avril 2012, ce qui rendrait inexistant le risque de récidive. Ce grief doit être rejeté. L'instance précédente a en effet retenu l'existence de ce contrat de travail (arrêt attaqué, en fait, p. 5) ainsi que celle de la thérapie ambulatoire et les a prises en considération dans la pesée des intérêts qui a englobé également l'appréciation du risque de récidive (arrêt attaqué, en droit consid. 3b, p. 11).
3.3 Il n'est par conséquent pas possible de s'écarter des faits retenus par l'Instance précédente. Il s'ensuit que la pesée des intérêts effectuées par l'Instance précédente, contre laquelle le recourant ne soulève aucun autre grief (art. 106 al. 2 LTF), ne saurait être qualifiée d'arbitraire dans ces conditions. Pour le surplus, l'Instance précédente a exposé le droit et la jurisprudence et correctement motivé le refus de prolonger l'autorisation de séjour du recourant dans les considérants de l'arrêt attaqué auxquels il peut par conséquent être renvoyé (art. 109 al. 3 LTF). A supposer que l'on puisse prendre en considération le récent mariage du recourant, ce qui n'est pas le cas (art. 99 LTF), la pesée des intérêts effectuée par l'Instance précédente demeure fondée du moment que Z._ a épousé ce dernier en con-naissance des décisions de renvoi prononcées à son encontre.
4. Le recourant se plaint de la violation des 30 al. 1 let. b LEtr ainsi que 83 LEtr.
4.1 Le recours en matière de droit public étant irrecevable contre les décisions en matière de droit des étrangers qui concernent l'admission provisoire et les dérogations aux conditions d'admission (art. 83 let. c ch. 3 et 5 LTF), seul le recours constitutionnel subsidiaire est ouvert contre la décision cantonale de dernière instance (art. 113 LTF). Dans ce cas, le recourant doit déposer les deux recours, en matière de droit public et constitutionnel subsidiaire, dans un seul mémoire (art. 119 al. 1 LTF) et le Tribunal fédéral statue sur les deux recours dans la même procédure (art. 119 al. 2 LTF). Il examine les griefs invoqués selon les dispositions applicables au type de recours concerné (art. 119 al. 3 LTF).
4.2 La qualité pour former un recours constitutionnel subsidiaire suppose toutefois un "intérêt juridique" à l'annulation ou à la modification de la décision attaquée (art. 115 let. b LTF).
4.3 Le recourant, qui ne dispose pas, en cas d'obstacles à son renvoi, d'un droit à ce que le canton demande une admission provisoire à l'Office fédéral qui est exclusivement compétent pour décider en cette matière (ATF 137 II 305) et qui ne peut se prévaloir de l'art. 30 al. 1 let. b LEtr au vu de sa formulation potestative, n'a pas une position juridique protégée lui conférant la qualité pour agir au fond sous cet angle (ATF 133 I 185).
Même s'il n'a pas qualité pour agir au fond, le recourant peut se plaindre par la voie du recours constitutionnel subsidiaire de la violation de ses droits de partie équivalant à un déni de justice formel (cf. ATF 129 I 217 consid. 1.4 p. 222), pour autant qu'il ne s'agisse pas de moyens ne pouvant être séparés du fond (cf. ATF 133 I 185 consid. 6. p. 198 s.; 114 Ia 307 consid. 3c p. 312 s.) ou, en matière de renvoi, selon la jurisprudence (ATF 137 II 305), de la violation de droits constitutionnels spécifiques (protection de la vie humaine, protection contre les traitements cruels, inhumains ou dégradants, etc.).
En l'espèce, le recourant ne se plaint de la violation d'aucun droit de partie équivalant à un déni de justice formel ni de la violation d'un droit constitutionnel spécifique. Les griefs sont par conséquent irrecevables.
5. Les considérants qui précèdent conduisent au rejet du recours dans la mesure où il est recevable. Considéré comme recours constitutionnel subsidiaire, le recours est irrecevable. Succombant, le recourant doit supporter les frais de la procédure fédérale (art. 66 al. 1 LTF). Il n'est pas alloué de dépens (cf. art. 68 al. 1 et 3 LTF).
Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours en matière de droit public est rejeté dans la mesure où il est recevable.
2. Considéré comme recours constitutionnel subsidiaire, le recours est irrecevable.
3. Les frais judiciaires, arrêtés à 2'000 fr., sont mis à la charge du recourant.
4. Le présent arrêt est communiqué au mandataire du recourant, au Service de la population et à la Cour de droit administratif et public du Tribunal cantonal du canton de Vaud, ainsi à l'Office fédéral des migrations.
Lausanne, le 25 mars 2013
Au nom de la IIe Cour de droit public
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: Zünd
Le Greffier: Dubey