Erwägungen:
1. 1.1 X._, ist Eigentümer des Grundstücks Nr. 47, Grundbuch Rorschach, Thurgauerstrasse 2. Die Parzelle ist mit einem dreigeschossigen Gebäude (Vers.-Nr. 833) mit ausgebautem Dachstock überbaut. Im südlichen Teil des Erdgeschosses befindet sich die Bar "Idyll" mit 35 Sitzplätzen, im nördlichen Teil die Bar "Venus" mit 33 Sitzplätzen. Im ersten Obergeschoss befinden sich eine 3-Zimmer-Wohnung, ein separates Gästezimmer und die ehemalige Restaurantküche, im zweiten Obergeschoss eine 4-Zimmer-Wohnung mit separatem Abstellraum und im Dachgeschoss eine 5-Zimmer-Wohnung.
Südlich des Grundstücks Nr. 47 liegt der Kreuzungsbereich der Kantonsstrassen St. Gallerstrasse/Thurgauerstrasse, östlich davon verläuft die Kornstrasse und im Norden liegt das SBB-Trassee. An seiner Westseite ist das Gebäude Vers.-Nr. 833 mit einem fünfgeschossigen Wohn- und Gewerbehaus (Vers.-Nr. 2492) auf dem Grundstück Nr. 46 zusammengebaut. Eigentümerin dieser Parzelle ist Y._.
Nach dem Zonenplan der Politischen Gemeinde Rorschach vom 5. September 1981 liegen die Grundstücke Nrn. 46 und 47, wie das gesamte westlich und südlich angrenzende, entlang der Kantonsstrassen liegende Quartier, in der Kernzone für fünfgeschossige Bauten (K5; Lärmempfindlichkeitsstufe III). Die östlich angrenzenden Liegenschaften befinden sich in der Kernzone Altstadt (KA; Lärmempfindlichkeitsstufe III). Nördlich des Bahntrassees liegen die Seeanlagen, die der Grünzone zugewiesen sind.
1.2 Mit Gesuch vom 12. Juli 2006 sowie Ergänzungen vom 16. und 18. Juli 2006 beantragte X._ dem Stadtrat Rorschach, es sei die Baubewilligung für den Einbau einer rund 2 m2 grossen Tanzbühne für Toplessauftritte, Striptease- und ähnliche Vorführungen in der Bar "Venus" zu erteilen. Sodann ersuchte er darum, es seien das Anbringen zusätzlicher Aussenreklamen an der Fassade des Gebäudes Vers.-Nr. 833 und verkürzte Schliessungszeiten (Montag-Donnerstag 15.00 bis 01.00 Uhr, Freitag und Samstag 15.00 bis 02.00 Uhr) zu bewilligen.
Innert der vom 21. Juli bis 3. August 2006 dauernden Auflagefrist erhob u.a. Y._ Einsprache beim Stadtrat Rorschach mit dem Antrag, das Baugesuch sei abzuweisen. Am 19. Dezember 2006 hiess der Stadtrat Rorschach die Einsprache gut; gleichzeitig wies er das Baugesuch ab. In der Folge gelangte X._ an das kantonale Baudepartement. Dieses hiess den Rekurs am 20. Dezember 2007 im Sinne seiner Erwägungen gut, hob den Beschluss des Stadtrats Rorschach auf und wies die Sache zu neuem Entscheid an die Vorinstanz zurück. Am 17. Juni 2008 wies das Verwaltungsgericht des Kantons St. Gallen seinerseits eine von der Politischen Gemeinde Rorschach gegen den Entscheid des Baudepartements erhobene Beschwerde ab.
Am 13. Januar 2009 erteilte der Stadtrat Rorschach die Baubewilligung mit verschiedenen Auflagen. Dabei wies er das Gesuch um Bewilligung der Verkürzung der Schliessungszeiten ab (Dispositiv-Ziff. 2) und schützte die von Y._ erhobene Einsprache, soweit sie die Verkürzung der Schliessungszeiten zum Gegenstand hatte (Dispositiv-Ziff. 5).
Am 5. Februar 2009 wandte sich X._ abermals an das kantonale Baudepartement (in Bezug auf die beiden Dispo.-Ziff. 2 und 5). Mit Entscheid vom 25. Mai 2009 hiess das Baudepartement den Rekurs gut und hob die Ziff. 2 und 5 des Stadtratsbeschlusses vom 13. Januar 2009 auf. Die Streitsache wurde zur Bewilligung der verkürzten Schliessungszeiten an den Stadtrat Rorschach zurückgewiesen.
Hiergegen wandte sich die Politische Gemeinde Rorschach mit einer Beschwerde ans kantonale Verwaltungsgericht. Dieses hat die Beschwerde mit Urteil vom 15. April 2010 gutgeheissen, die Sache zu neuem Entscheid an die Politische Gemeinde Rorschach zurück- und diese angewiesen, das von X._ gestellte Gesuch anhand allgemeiner, von ihr festzulegender Richtlinien neu zu beurteilen.
2. Mit Eingabe vom 21. Mai 2010 führt X._ Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten mit dem Begehren, der verwaltungsgerichtliche Entscheid vom 15. April 2010 sei aufzuheben und derjenige des Baudepartements vom 25. Mai 2009 zu bestätigen.
Die Politische Gemeinde Rorschach und das Verwaltungsgericht beantragen, auf die Beschwerde sei nicht einzutreten. Das Baudepartement hat auf einen förmlichen Antrag verzichtet.
3. 3.1 Beim angefochtenen verwaltungsgerichtlichen Urteil vom 15. April 2010 handelt es sich um einen Rückweisungsentscheid. Dieser ist kein Endentscheid im Sinne des BGG, sondern ein Zwischenentscheid (vgl. etwa Urteil 1B_242/2008 vom 11. November 2008; dazu auch BGE 134 II 137 und 135 II 30). Die Vorinstanz hat - wie zuvor die Rekursinstanz - die Streitsache nicht abschliessend selber entschieden, sondern einen Handlungsbedarf auf kommunaler Ebene erkannt und die Gemeinde angehalten, anhand allgemeiner, von ihr festzulegender Richtlinien einen neuen Entscheid zu fällen.
3.2 Gegen Vor- und Zwischenentscheide, die weder die Zuständigkeit noch den Ausstand betreffen (s. dazu Art. 92 BGG), ist die Beschwerde ans Bundesgericht gemäss Art. 93 Abs. 1 BGG zulässig, wenn sie einen nicht wieder gutzumachenden Nachteil bewirken können (lit. a) oder - was indes hier von vornherein ausser Betracht fällt - wenn die Gutheissung der Beschwerde sofort einen Endentscheid herbeiführen und damit einen bedeutenden Aufwand an Zeit oder Kosten für ein weitläufiges Beweisverfahren ersparen würde (lit. b).
3.3 Dabei ist es Sache des Beschwerdeführers, die Eintretensvoraussetzungen von Art. 93 BGG darzulegen. Es ist nicht Aufgabe des Bundesgerichts, von Amtes wegen Nachforschungen anzustellen, inwiefern ein nicht wieder gutzumachender Nachteil im Sinne von Art. 93 Abs. 1 lit. a BGG gegeben sein sollte (BGE 135 II 30 E. 1.3 S. 33 ff.; 134 III 426 E. 1.2; 133 III 629 E. 2.3.1).
Der Beschwerdeführer legt nicht ansatzweise dar und es ist denn auch nicht ersichtlich, inwiefern der angefochtene Beschluss einen solchen Nachteil gemäss Art. 93 Abs. 1 lit. a BGG bewirken könnte.
Auf die Beschwerde ist somit nicht einzutreten. Da diese offensichtlich keine hinreichende Begründung enthält, kann über sie im vereinfachten Verfahren nach Art. 108 Abs. 1 lit. b BGG entschieden werden.
4. Dem Ausgang des Verfahrens entsprechend sind die bundesgerichtlichen Kosten dem Beschwerdeführer aufzuerlegen (Art. 66 Abs. 1 BGG). Der Politischen Gemeinde Rorschach ist keine Parteientschädigung zuzusprechen (Art. 68 Abs. 1 BGG).
Demnach wird erkannt:
1. Auf die Beschwerde wird nicht eingetreten.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 1'000.-- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
3. Parteientschädigungen werden nicht zugesprochen.
4. Dieses Urteil wird dem Beschwerdeführer, der Politischen Gemeinde Rorschach sowie dem Baudepartement und dem Verwaltungsgericht des Kantons St. Gallen schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 26. Juli 2010
Im Namen der I. öffentlich-rechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Das präsidierende Mitglied: Der Gerichtsschreiber:
Aemisegger Bopp