Fatti:
A. Con decreto d'accusa del 16 aprile 2007, il Sostituto procuratore pubblico del Cantone Ticino ha ritenuto A._ autore colpevole di lesioni colpose gravi per avere investito, il 21 ottobre 2004 alle ore 7.25 circa, alla guida della sua autovettura VW Polo, sulla strada cantonale che da Stabio conduce alla dogana del Gaggiolo, per imprevidenza colpevole, la dodicenne B._, procurandole gravi lesioni. Il Magistrato ha proposto la condanna dell'accusato a una pena pecuniaria di 60 aliquote giornaliere di fr. 110.-- ciascuna, per complessivi fr. 6'600.--, sospesa condizionalmente per un periodo di prova di due anni, nonché al pagamento di una multa di fr. 1'000.--.
L'incidente è avvenuto dopo che l'autovettura sulla quale B._ era passeggera si era arrestata sul lato destro della carreggiata, occupando parte della stessa e del marciapiede, allo scopo di lasciarla scendere per raggiungere la fermata dell'autopostale, ubicata sul lato opposto della strada. Scesa dal veicolo, B._ si è immessa improvvisamente sulla carreggiata, sbucando senza guardare davanti al veicolo stesso, ed è stata investita dall'autovettura guidata da A._ che sopraggiungeva sulla medesima corsia.
B. L'accusato ha interposto opposizione al decreto d'accusa, per cui gli atti sono stati trasmessi alla Pretura penale per il dibattimento. Con sentenza del 17 giugno 2008, il Giudice della Pretura penale ha prosciolto l'accusato dall'imputazione di lesioni colpose gravi e, dichiarandolo autore colpevole di infrazione alle norme della circolazione giusta l'art. 90 n. 1 LCStr in relazione con l'art. 32 cpv. 1 LCStr, lo ha condannato a una multa di fr. 200.--.
C. Adita sia dall'accusato sia dalla vittima, la Corte di cassazione e di revisione penale del Tribunale d'appello (CCRP; ora Corte di appello e di revisione penale), con sentenza del 1° ottobre 2009, ha accolto entrambi i gravami, nel senso che l'accusato è stato prosciolto dall'imputazione di infrazione alle norme della circolazione ed è stato dichiarato colpevole di lesioni colpose gravi. La Corte cantonale ha contestualmente rinviato gli atti alla Pretura penale per un nuovo giudizio sulla commisurazione della pena e sulle spese processuali di prima istanza.
D. Con sentenza 6B_952/2009 del 16 novembre 2009, il Tribunale federale ha dichiarato inammissibile un ricorso in materia penale presentato da A._ contro la decisione della CCRP, siccome non erano date le condizioni poste dall'art. 93 LTF per impugnarla direttamente nella sede federale.
E. Dando seguito al rinvio della causa stabilito dalla CCRP, con sentenza del 20 maggio 2010, un altro giudice della Pretura penale ha ricommisurato la pena, condannando l'accusato alla pena pecuniaria di 50 aliquote giornaliere di fr. 110.-- ciascuna, per complessivi fr. 5'500.--, sospesa condizionalmente per un periodo di prova di due anni, e alla multa di fr. 800.--. Adita dal condannato, con giudizio del 26 novembre 2010 la CCRP ne ha respinto in quanto ricevibile il ricorso.
F. A._ impugna le sentenze del 1° ottobre 2009 e del 26 novembre 2010 della CCRP con un ricorso in materia penale al Tribunale federale, chiedendo in sostanza la sua assoluzione da ogni imputazione. Il ricorrente lamenta l'arbitrio nell'accertamento dei fatti e nella valutazione delle prove, nonché la violazione del diritto federale.
Non sono state chieste osservazioni al gravame.
Diritto:
1. Presentato dall'imputato, che ha partecipato alla procedura dinanzi alla precedente istanza, le cui conclusioni sono state disattese (art. 81 cpv. 1 lett. a e b n. 1 LTF), e diretto contestualmente contro una decisione finale e una precedente decisione incidentale (art. 90 e 93 cpv. 3 LTF) rese in materia penale (art. 78 cpv. 1 LTF) da un'autorità di ultima istanza cantonale (art. 80 cpv. 1 LTF), il ricorso in materia penale, tempestivo (art. 100 cpv. 1 LTF), è di massima ammissibile.
2. 2.1 Secondo il ricorrente, la CCRP avrebbe accertato in modo arbitrario il fatto che la fermata dell'autopostale era segnalata da un cartello ben percettibile per chi proviene da Mendrisio e che egli sapeva dell'esistenza di tale fermata. Adduce che, come risulterebbe dalla documentazione fotografica della polizia scientifica, il cartello sarebbe in realtà visibile solo da chi proviene dalla direzione opposta, ossia dal Gaggiolo verso Mendrisio. Né gli atti dimostrerebbero ch'egli fosse solito utilizzare l'autopostale su quella linea, segnatamente salendo e scendendo a quella fermata o accompagnandovi qualcuno. Sostiene che il semplice fatto di abitare a pochi chilometri dal luogo dell'incidente non consentirebbe di concludere ch'egli fosse a conoscenza della fermata.
2.2 Ora, gli accertamenti secondo cui egli abita a una distanza di circa 1 km dal luogo dell'incidente e che egli da anni percorre quel tratto di strada quasi quotidianamente nelle due direzioni, non sono di per sé contestati dal ricorrente. In tali circostanze, a ragione la CCRP ha ritenuto arbitraria la conclusione del primo giudice secondo cui il ricorrente non sapeva dell'esistenza della fermata dell'autopostale. Che al momento dell'incidente il cartello fosse effettivamente percettibile solo percorrendo la strada in senso opposto rispetto alla direzione di marcia del ricorrente, non è quindi determinante, ritenuto ch'egli effettuava abitualmente il tragitto anche in senso contrario e doveva quindi in ogni caso conoscere l'esistenza della fermata. Anche se tale fermata fosse effettivamente mal segnalata, la consapevolezza della stessa da parte del ricorrente poteva infatti essere rettamente dedotta dalla sua conoscenza dei luoghi, in particolare dal fatto ch'egli viveva nella zona e percorreva in entrambe le direzioni pressoché giornalmente quel tratto stradale.
3. 3.1 Il ricorrente lamenta la violazione dell'art. 32 cpv. 1 LCStr. Sostiene che, circolando a una velocità di 50 km/h laddove vige un limite di 60 km/h, egli avrebbe già dimostrato un grado di prudenza sufficiente. A suo dire, la presenza del veicolo fermo sul ciglio destro della strada non imponeva un'ulteriore riduzione della velocità, considerato che tale veicolo non ostacolava il passaggio delle altre vetture e che non vi erano indizi per ravvisare una situazione anomala o un pericolo potenziale. Né poteva in quelle circostanze attendersi un comportamento scorretto da parte di un altro utente della strada, ritenuto altresì come egli non aveva visto né poteva vedere che la vittima era scesa dall'autovettura ferma a lato della strada, né aveva notato bambini o altri pedoni, in particolare in attesa dell'autopostale in quel momento neppure in sosta o in partenza.
3.2 Giusta l'art. 32 cpv. 1 LCStr, la velocità deve sempre essere adattata alle circostanze, in particolare alle peculiarità del veicolo e del carico, come anche alle condizioni della strada, della circolazione e della visibilità. Nei punti in cui il veicolo potrebbe intralciare la circolazione, il conducente deve circolare lentamente e, se necessario, fermarsi, in particolare dove la visibilità non è buona, alle intersezioni con scarsa visuale e ai passaggi a livello.
La velocità massima consentita può essere raggiunta solo in condizioni favorevoli (cfr. art. 4a cpv. 1 e 5 ONC; DTF 121 II 127 consid. 4a pag. 132) e il grado di attenzione che si pretende dai conducenti va valutato tenendo conto di tutte le circostanze, come la densità del traffico, la configurazione dei luoghi, l'ora, la visibilità e le fonti di pericolo prevedibili (DTF 129 IV 282 consid. 2.2.1; 122 IV 225 consid. 2b).
3.3 La Corte cantonale ha accertato, in modo vincolante per il Tribunale federale (art. 105 cpv. 1 LTF), che l'incidente è avvenuto giovedì 21 ottobre 2004 verso le 07.25, ora in cui gli allievi si stavano recando a scuola. In quel momento, pur non essendo buio, la prima luce del mattino permetteva appena di distinguere gli oggetti presenti sulla strada, che era umida, trafficata e pericolosa, tant'è che sei mesi prima un altro scolaro era rimasto vittima di un incidente su quella via. A lato della carreggiata, più avanti, sulla corsia percorsa dal ricorrente, un'automobile era ferma con le ruote di sinistra sul campo stradale, quelle di destra sul marciapiede e con il segnale luminoso destro accesso. Alla stessa altezza di questa vettura, ma sul lato opposto della strada, vi era la fermata del bus, nota al ricorrente. Proprio in quel momento sopraggiungeva un autopostale, che stava accostando e, stante le sue dimensioni ed i fari accesi, era percettibile. I giudici cantonali hanno inoltre accertato che il ricorrente procedeva a una velocità di 50 km/h e che, notata ad una distanza di circa 20 m l'autovettura ferma sul ciglio destro della strada, non ha rallentato né ha levato il piede dall'acceleratore, non ritenendolo necessario poiché la posizione del veicolo fermo non gli impediva di transitare senza oltrepassare la linea di mezzeria.
Il ricorrente si limita sostanzialmente ad addurre che nella fattispecie l'automobile ferma sul lato destro della strada non era di intralcio alla circolazione e che non vi erano indizi particolari tali da indurlo ad immaginare una situazione anomala. Nega quindi che in tali circostanze si imponesse di ridurre ulteriormente la velocità sotto i 50 km/h, che era già indice di prudenza, ove si consideri che si tratta di una strada cantonale "ampia e ben illuminata" in cui vige un limite di 60 km/h.
Laddove accenna a una buona illuminazione della strada, il ricorrente si scosta, senza censurarlo d'arbitrio, dall'accertamento delle autorità cantonali, secondo cui la luce era debole e permetteva appena di distinguere gli oggetti sul campo stradale. Egli disattende inoltre che la CCRP, riguardo all'inidoneità della velocità da lui tenuta, non ha fondato il proprio giudizio soltanto sulla base della presenza dell'autovettura ferma al bordo della strada, ma ha rettamente preso in considerazione l'insieme delle concrete circostanze. Ha segnatamente tenuto conto anche delle condizioni del fondo stradale, dell'intensità della circolazione, della pericolosità del tracciato, dell'orario, nel quale gli allievi stavano effettuando il tragitto per recarsi a scuola, e della presenza della fermata dell'autopostale sul lato opposto della strada, con un bus che stava arrivando in quel momento. Il ricorrente non si confronta con una motivazione conforme agli art. 42 cpv. 2 e 106 cpv. 2 LTF con la valutazione complessiva eseguita dalla CCRP, ma considera in modo a sé stante la presenza dell'autovettura ferma sulla destra, isolandola dal contesto.
Certo, la velocità di 50 km/h alla quale circolava il ricorrente rientra entro il limite massimo consentito. Tuttavia, le esposte constatazioni dimostrano che al momento dell'incidente le circostanze erano sfavorevoli in misura significativa. In effetti, le condizioni di visibilità non erano ottimali e la strada era conosciuta per essere trafficata e pericolosa. Anche se non poteva scorgere i bambini o altri utenti in attesa del bus, il ricorrente conosceva l'esistenza della fermata dell'autopostale, che stava sopraggiungendo in quel momento sulla corsia opposta. In tali condizioni, la presenza del veicolo fermo sul bordo della strada imponeva una particolare prudenza, poiché il ricorrente avrebbe dovuto contare sul fatto che un occupante potesse aprire inopinatamente la portiera o che una persona non immediatamente percettibile, siccome nascosta dalla vettura e poco visibile per la ridotta luminosità, si immettesse all'improvviso sulla carreggiata per raggiungere la fermata dell'autopostale ubicata dirimpetto. Ciò, ove inoltre si consideri che il veicolo da cui era scesa la vittima si trovava fermo all'imbocco di una strada laterale perpendicolare a quella principale dove è avvenuto l'incidente, ostruendo parzialmente la visibilità anche sulla linea di arresto presente a quell'intersezione. Una simile situazione di prevedibile pericolo esigeva quindi una riduzione di velocità e una prontezza di frenata accresciuta, tale da consentire un arresto tempestivo nel caso in cui un pedone si fosse immesso improvvisamente sulla carreggiata. A ragione la CCRP ha pertanto ritenuto che continuando comunque a una velocità di 50 km/h, senza togliere il piede dall'acceleratore, il ricorrente ha violato l'art. 32 cpv. 1 LCStr.
3.4 Richiamando il principio dell'affidamento, dedotto dall'art. 26 cpv. 1 LCStr, il ricorrente sostiene che non avrebbe dovuto tenere conto di un comportamento scorretto da parte di un altro utente della strada. Tuttavia, in virtù dell'invocato principio, solo l'utente della strada che si comporta in maniera corretta può a sua volta confidare nel corretto comportamento degli altri utenti, nella misura in cui non vi siano indizi per ritenere il contrario (DTF 129 IV 282 consid. 2.2.1; sentenza 6B_388/2009 del 22 ottobre 2009 consid. 3.4.1, in: RtiD I-2010, pag. 202 segg.). Per gli esposti motivi, poiché il ricorrente ha avuto a sua volta un comportamento scorretto, circolando a una velocità non adattata alle circostanze, egli non può validamente appellarsi al principio dell'affidamento.
4. 4.1 Il ricorrente sostiene che se anche avesse circolato a una velocità di soli 30 km/h, la vittima, immettendosi improvvisamente nella strada senza prestare attenzione al traffico, sarebbe in ogni caso stata travolta ed avrebbe riportato delle ferite serie.
4.2 Sollevando questa censura il ricorrente fa in sostanza valere che anche una velocità adattata alle circostanze non avrebbe in concreto permesso di evitare il ferimento del pedone. La questione, con la quale invero il ricorrente non si confronta con una motivazione conforme all'art. 42 cpv. 2 LTF, è quella di sapere se un comportamento dell'autore conforme al dovere di prudenza avrebbe consentito con un grado di verosimiglianza prossimo alla certezza di evitare le gravi lesioni personali (cfr. DTF 121 IV 286 consid. 3). Ora, secondo l'accertamento vincolante delle autorità cantonali, l'investimento avrebbe potuto essere evitato ad una velocità non superiore a 29-48 km/h. In ogni caso, con una velocità di 30 km/h o leggermente superiore, l'impatto sarebbe stato decisamente meno violento e, con una probabilità vicina alla certezza, avrebbe comportato per la vittima lesioni meno gravi rispetto a quanto avvenuto circolando alla velocità di almeno 50 km/h: con ogni verosimiglianza, le conseguenze verificatesi nella fattispecie sarebbero quindi state evitabili (cfr. DTF 121 IV 286 consid. 4c). Di conseguenza, nella misura in cui è ammissibile, la censura si appalesa infondata.
5. 5.1 Il ricorrente rimprovera infine alla Corte cantonale di avere negato a torto un'interruzione del nesso di causalità adeguata. Adduce che la causa principale ed immediata della collisione sarebbe l'imprevedibilità dell'agire della vittima, che, senza guardare, ha attraversato improvvisamente la strada in un luogo privo di passaggio pedonale.
5.2 La causalità adeguata viene meno, il concatenamento dei fatti perdendo in tal modo la sua rilevanza giuridica, allorché un'altra causa concomitante, quale ad esempio una forza naturale, l'atteggiamento della vittima o quello di un terzo, costituisca una circostanza del tutto eccezionale o appaia così straordinaria che non poteva essere prevista. L'imprevedibilità dell'atto concomitante non è però sufficiente per interrompere il nesso di causalità adeguata: occorre ancora che lo stesso rivesta un'importanza tale da imporsi come la causa più probabile ed immediata dell'evento considerato, relegando in secondo piano tutti gli altri fattori che hanno contribuito a provocarlo, segnatamente il comportamento dell'agente (DTF 134 IV 255 consid. 4.4.2; 133 IV 158 consid. 6.1; 131 IV 145 consid. 5.2 e rinvio).
5.3 Secondo il ricorrente, la vittima, dodicenne all'epoca dei fatti, avrebbe commesso una negligenza grave, siccome sapeva bene come avrebbe dovuto comportarsi sulla strada, della quale conosceva la pericolosità, tanto che nemmeno chi l'accompagnava quella mattina aveva avuto dubbi al riguardo e l'aveva fatta scendere dall'auto, affinché attraversasse da sola la strada. Nessuno poteva pertanto aspettarsi che vi si immettesse all'improvviso, senza prestare la dovuta attenzione alla circolazione.
Nel diritto penale non è data compensazione della colpa, per cui la questione non è quella di determinare l'entità della colpa concomitante della vittima, ma di valutare se il comportamento di quest'ultima fosse a tal punto eccezionale, insensato e imprevedibile, da relegare in secondo piano quello del ricorrente (cfr. DTF 122 IV 17 consid. 2c/bb pag. 24). Al riguardo, come è stato esposto, sulla base delle circostanze concrete, segnatamente della presenza della vettura ferma sul ciglio della strada e della fermata dell'autopostale sul lato opposto, il ricorrente poteva attendersi l'improvvisa comparsa sulla carreggiata di una persona proveniente dal veicolo fermo o nascosta dallo stesso. Nella situazione di possibile pericolo determinata dalla vettura arrestatasi in quel luogo, in prossimità immediata della fermata del bus, la presenza di una persona che avrebbe anche potuto immettersi repentinamente sulla carreggiata non poteva costituire un comportamento così straordinario da non potere entrare in linea di conto per il ricorrente. Negando un'interruzione del rapporto di causalità adeguata, la CCRP non ha quindi violato il diritto federale.
6. Ne segue che il ricorso deve essere respinto in quanto ammissibile. Le spese giudiziarie seguono la soccombenza e sono pertanto poste a carico del ricorrente (art. 66 cpv. 1 LTF).
Per questi motivi, il Tribunale federale pronuncia:
1. Nella misura in cui è ammissibile, il ricorso è respinto.
2. Le spese giudiziarie di fr. 4'000.-- sono poste a carico del ricorrente.
3. Comunicazione ai patrocinatori delle parti, al Ministero pubblico e alla Corte di appello e di revisione penale del Tribunale d'appello del Cantone Ticino.