Sachverhalt:
A. Das Appellationsgericht des Kantons Basel-Stadt sprach X._ mit Urteil vom 11. August 2010 zweitinstanzlich der Beschimpfung, der groben Verletzung der Verkehrsregeln und der mehrfachen einfachen Verletzung der Verkehrsregeln schuldig. Es verurteilte ihn zu einer bedingten Geldstrafe von 20 Tagessätzen zu Fr. 130.-- sowie zu einer Busse von Fr. 700.--.
B. Mit Beschwerde in Strafsachen beantragt X._, das Urteil des Appellationsgerichts sei aufzuheben, und er sei von den Vorwürfen der groben bzw. mehrfachen einfachen Verletzung der Verkehrsregeln freizusprechen. Eventualiter sei die Sache zur neuen Beurteilung an die Vorinstanz zurückzuweisen.
Erwägungen:
1. Dem angefochtenen Urteil liegt folgender Sachverhalt zugrunde:
Der von der Riehenstrasse in Basel her kommende Beschwerdeführer schloss am Abend des 14. Juni 2008 auf der Schwarzwaldstrasse hinter die mit einer Geschwindigkeit von rund 50 - 55 km/h fahrende A._ auf. Auf der Autobahnauffahrt A2 fuhr er dicht an ihr Fahrzeug heran. Er betätigte grundlos Hupe und Lichthupe. Als er parallel zu ihr fahrend auf der rechten Spur die Autobahn verliess, hupte er nochmals, zeigte ihr den "Stinkefinger" und streckte die Zunge heraus (angefochtenes Urteil E. 1 S. 2).
2. Der Beschwerdeführer rügt eine willkürliche Beweiswürdigung, die Verletzung des Grundsatzes "in dubio pro reo" sowie die Verletzung seines Anspruchs auf rechtliches Gehör.
2.1 Die Vorinstanz erachtet den Sachverhalt gestützt auf die Aussagen der Zeugin A._ und ihres Beifahrers B._ als erstellt. Der Beschwerdeführer sei unbestrittenermassen auf der Rampe der Autobahnauffahrt sowie auf der Autobahn je mindestens einmal dicht auf das Fahrzeug von A._ aufgefahren. Es sei davon auszugehen, dass er dazu nicht durch die Fahrweise von A._, die nie abgebremst habe, gezwungen worden sei (angefochtenes Urteil E. 2 S. 2 ff.).
2.2 Der Beschwerdeführer bringt vor, die Vorinstanz stelle fest, dass er 13 Tage nach dem Vorfall erstmals zu diesem befragt worden sei und sich zunächst nicht daran habe erinnern können. Deshalb qualifiziere sie seine Aussage, er sei aus Angst vor einem Auffahrunfall dicht auf das Fahrzeug von A._ aufgefahren, als Schutzbehauptung. Dabei gehe die Vorinstanz von einer unrichtigen Prämisse aus: Zwischen dem Vorfall und seiner ersten Einvernahme seien 75 und nicht 13 Tage vergangen, was einen erheblichen zeitlichen Unterschied ausmache. Es spreche nicht gegen die Glaubhaftigkeit seiner Aussagen, dass er sich nach rund einem Vierteljahr nicht sofort an den Vorfall erinnert habe. Der Beschwerdeführer bringt weiter vor, er habe im Appellationsverfahren darauf hingewiesen, dass sich die Zeugenaussagen teilweise widersprächen bzw. nicht mit den Aussagen des Beifahrers übereinstimmten. Indem sich die Vorinstanz nicht mit diesen Vorbringen auseinandersetze, begründe sie den angefochtenen Entscheid ungenügend und verletze seinen Anspruch auf rechtliches Gehör. Schliesslich unterteile die Vorinstanz eine Handlungseinheit in verschiedene Phasen. Es verletze den Grundsatz "in dubio pro reo", dass sie widersprüchliche Aussagen ausserhalb des rechtserheblichen Sachverhalts nicht analysiere.
2.3 Aus der in Art. 32 Abs. 1 BV und Art. 6 Ziff. 2 EMRK verankerten Unschuldsvermutung wird die Rechtsregel "in dubio pro reo" abgeleitet. Als Beweiswürdigungsregel besagt der Grundsatz, dass sich der Strafrichter nicht von einem für den Angeklagten ungünstigen Sachverhalt überzeugt erklären darf, wenn bei objektiver Betrachtung Zweifel bestehen, ob sich der Sachverhalt so verwirklicht hat. Auf dem Gebiet der Beweiswürdigung ist die Kognition des Bundesgerichts auf Willkür beschränkt. Willkür liegt vor, wenn die Behörde in ihrem Entscheid von Tatsachen ausgeht, die mit der tatsächlichen Situation in klarem Widerspruch stehen oder auf einem offenkundigen Fehler beruhen (BGE 135 I 313 E. 1.3 S. 316; 135 II 356 E. 4.2.1 S. 362; 129 I 173 E. 3.1 S. 178; je mit Hinweisen).
2.4 Was der Beschwerdeführer gegen die vorinstanzliche Beweiswürdigung vorbringt, ist nicht geeignet, die Verletzung von verfassungsmässigen Rechten darzulegen. Anstatt sich mit den Erwägungen der Vorinstanz auseinanderzusetzen, stellt er diesen in weiten Teilen seine eigene Sicht der Dinge gegenüber. Soweit sich die Ausführungen des Beschwerdeführers in einer appellatorischen Kritik am angefochtenen Urteil erschöpfen, ist darauf nicht einzutreten (Art. 106 Abs. 2 BGG; vgl. BGE 136 I 49 E. 1.4.1 S. 53, 65 E. 1.3.1 S. 68; je mit Hinweisen).
Die Vorinstanz zeigt auf, weshalb die Aussagen der Zeugin A._ nicht widersprüchlich sind. Sie führt beispielsweise aus, die Aussage des Beifahrers, wonach die Zeugin auf der Kreuzung sofort habe bremsen müssen, weil der Beschwerdeführer von hinten gekommen sei und an ihr habe vorbeifahren wollen, beziehe sich auf den Vorfall in der Riehenstrasse. Bei der Aussage der Zeugin, nie gebremst zu haben, ergebe sich hingegen aus dem Zusammenhang zwischen dem Vorhalt und der Antwort, dass sich die Zeugin nur auf das anschliessende Verhalten des Beschwerdeführers beziehe (angefochtenes Urteil E. 2.1 S. 3).
Hinsichtlich der Feststellung des Sachverhalts weist der Beschwerdeführer zwar zu Recht darauf hin, dass er erst zweieinhalb Monate nach dem Vorfall erstmals einvernommen wurde. Die Vorinstanz wertet die Aussagen des Beschwerdeführers jedoch nicht lediglich als unglaubhaft, weil er sich zu Beginn der Einvernahme nicht konkret an einen Vorfall erinnern konnte. So führt sie aus, dies spreche bereits gegen die von ihm geltend gemachte Gefährdungssituation. Der Beschwerdeführer habe in der weiteren Befragung angegeben, er sei dem vorausfahrenden Fahrzeug beim Beschleunigen unabsichtlich nahe gekommen, weil dieses nicht beschleunigt habe. Er sei nervös geworden, da andere Fahrzeuge aus dem Schwarzwaldtunnel mit gut 80 km/h gekommen seien. Die Vorinstanz folgert, der angegebene Beweggrund für das dichte Auffahren vermöge nicht zu überzeugen. Der Beschwerdeführer habe gar nicht auf die linke Spur, auf welcher die aus dem Tunnel kommenden Fahrzeuge fahren würden, wechseln müssen. Mit seiner Fahrweise habe er eine neue und viel konkretere Gefahr geschaffen. Zudem passe seine Reaktion eher zu einem Wutanfall als zu einer unmittelbar vorausgegangenen Gefährdung (angefochtenes Urteil E. 2.4 S. 4 f.). Aus diesen Erwägungen ergibt sich, dass die unrichtige Feststellung der Zeitdauer zwischen dem Vorfall und der ersten Einvernahme des Beschwerdeführers für den Beweisschluss der Vorinstanz nicht entscheidrelevant ist (vgl. Art. 97 Abs. 1 BGG).
Die Vorinstanz setzt sich mit den wesentlichen Vorbringen des Beschwerdeführers auseinander und wahrt demnach seinen Anspruch auf rechtliches Gehör (vgl. BGE 136 V 351 E. 4. S. 355 mit Hinweis). Gestützt auf den willkürfrei festgestellten Sachverhalt verstösst der Schuldspruch nicht gegen den Grundsatz "in dubio pro reo". Die Rügen des Beschwerdeführers erweisen sich als unbegründet.
3. Die Beschwerde ist abzuweisen, soweit darauf einzutreten ist. Bei diesem Ausgang des Verfahrens sind die Gerichtskosten dem Beschwerdeführer aufzuerlegen (Art. 66 Abs. 1 BGG).
Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 2'000.-- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
3. Dieses Urteil wird den Parteien und dem Appellationsgericht des Kantons Basel-Stadt, Ausschuss, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 23. Mai 2011
Im Namen der Strafrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Die Gerichtsschreiberin:
Mathys Binz