Sachverhalt:
A. A.a Die Y._ AG erhielt am 5. Oktober 1993 nach damaligem Recht von der Gemeinde Stäfa die baurechtliche Bewilligung und am 29. Dezember 1993 von der Baudirektion des Kantons Zürich die zusätzlich erforderliche, insbesondere gewässerschutzrechtliche kantonale Bewilligung für einen Lager- und Umschlagplatz für Industrieabfälle in Stäfa (Uerikon). Allerdings durften auf dem Umschlagplatz keine Metallspäne, Altautos, Batterien und Kühlschränke entgegengenommen werden.
A.b Am 18. April 2007 erteilte das Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft des Kantons Zürich (AWEL) der Y._ AG eine befristete provisorische Bewilligung zur Entgegennahme bestimmter näher bezeichneter Sonderabfälle und anderer kontrollpflichtiger Abfälle. Mit Verfügung vom 13. Juli 2010 erteilte dasselbe Amt der Y._ AG unter Auflagen und Bedingungen eine bis zum 31. Juli 2015 befristete umweltschutzrechtliche Bewilligung zur Entgegennahme zusätzlicher, im Einzelnen aufgeführter Abfälle wie Autos und gebrauchte Geräte.
B. Gegen die Bewilligung vom 13. Juli 2010 erhob X._, Nachbar des Recyclingbetriebes, Rekurs bei der Baudirektion des Kantons Zürich. Diese hiess den Rekurs am 10. März 2011 teilweise gut, hob eine Auflage der kantonalen Bewilligung vom 29. Dezember 1993 widerrufsweise auf, wies den Rekurs im Übrigen aber ab.
C. Mit Urteil vom 10. Mai 2012 wies das Verwaltungsgericht des Kantons Zürich eine dagegen von X._ erhobene Beschwerde ab. Im Wesentlichen begründete es dies damit, die neue Bewilligung vom 13. Juli 2010 widerspreche nicht den früheren Bewilligungen aus dem Jahr 1993, ein umweltschutzrechtlicher Bedarf nach weiterer Koordination der Verfahren bestehe nicht, die betroffene Abfallmenge erfordere keine Umweltverträglichkeitsprüfung und abgesehen davon lägen keine Anhaltspunkte dafür vor, dass die Y._ AG ihre Abfälle nicht umweltverträglich entsorgen könne.
D. Mit als Beschwerde bezeichneter Eingabe vom 28. Juni 2012 an das Bundesgericht beantragt X._, das Urteil des Verwaltungsgerichts, den Entscheid der Baudirektion und die erstinstanzliche Verfügung des kantonalen Amtes (AWEL) aufzuheben; eventuell sei die Sache zu ergänzender Sachverhaltsermittlung und neuem Entscheid an das Verwaltungsgericht zurückzuweisen. Zur Begründung wird im Wesentlichen die Verletzung von Bundesrecht, insbesondere des Umweltschutzgesetzes und namentlich der Koordinationspflicht, sowie die Verletzung verfassungsmässiger Rechte bei der Sachverhaltsfeststellung (Willkür nach Art. 9 BV sowie Verstoss gegen den Anspruch auf rechtliches Gehör und auf ein faires Verfahren gemäss Art. 29 Abs. 2 BV) geltend gemacht. Namentlich sei die betroffene Abfallmenge deutlich höher als vom Verwaltungsgericht festgestellt, und erreiche einen Umfang, der eine Umweltverträglichkeitsprüfung erfordere.
E. Die Y._ AG reicht in ihrer Vernehmlassung ergänzende Unterlagen ein und schliesst gleich wie das kantonale Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft (AWEL) auf Abweisung der Beschwerde. Die Baudirektion hat auf eine Stellungnahme verzichtet. Das Verwaltungsgericht stellt ohne weitere Ausführungen den Antrag auf Abweisung der Beschwerde, soweit darauf eingetreten werden könne.
F. In seiner Vernehmlassung vom 9. Oktober 2012 hält das Bundesamt für Umwelt BAFU, ohne einen ausdrücklichen Antrag zu stellen, fest, dass die nötige Koordination der verschiedenen Bewilligungen stattgefunden und insbesondere die Ausweitung der umweltrechtlichen Bewilligung auf die Entgegennahme weiterer Abfälle keine rechtlich massgeblichen Auswirkungen auf die Baubewilligung gehabt habe; zudem könne davon ausgegangen werden, die Y._ AG sei in der Lage, die entgegengenommenen Sonderabfälle umweltverträglich zu entsorgen.
G. Mit Replik und Duplik halten X._, die Y._ AG sowie das kantonale Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft (AWEL) im Wesentlichen an ihren Standpunkten fest. Weitere Eingaben sind beim Bundesgericht innert Frist nicht eingegangen.
Erwägungen:
1. 1.1 Gemäss Art. 82 lit. a BGG beurteilt das Bundesgericht Beschwerden in Angelegenheiten des öffentlichen Rechts. Dieses Rechtsmittel steht auch auf dem Gebiet des Raumplanungs- und Bau- sowie Umweltschutzrechts zur Verfügung. Das Bundesgerichtsgesetz enthält dazu keinen Ausschlussgrund. Der Beschwerdeführer ist als unmittelbarer Nachbar des betroffenen Grundstücks und direkter Adressat des angefochtenen Entscheids gemäss Art. 89 Abs. 1 BGG zur Beschwerde legitimiert.
1.2 Anfechtbar ist allerdings nur das Urteil des Verwaltungsgerichts (sog. Devolutiveffekt); dem Antrag des Beschwerdeführers auf Aufhebung auch der unterinstanzlichen Entscheide kann daher von vornherein nicht stattgegeben werden. Immerhin gelten Entscheide unterer Instanzen als inhaltlich mitangefochten (vgl. BGE 134 II 142 E. 1.4 S. 144; 129 II 438 E. 1 S. 441).
1.3 Mit der Beschwerde an das Bundesgericht kann, von hier nicht interessierenden Ausnahmen abgesehen, nur die Verletzung von Bundesrecht, Völkerrecht und kantonalen verfassungsmässigen Rechten (vgl. Art. 95 lit. a-c BGG) sowie die offensichtlich unrichtige Feststellung des Sachverhaltes (vgl. Art. 97 Abs. 1 BGG) gerügt werden. Das Bundesgericht prüft nur die vom Beschwerdeführer erhobenen und begründeten Rügen (vgl. Art. 42 Abs. 2 BGG sowie BGE 133 II 249 E. 1.4 S. 254 f.).
2. 2.1 Nach Art. 30h USG erlässt der Bundesrat technische und organisatorische Vorschriften über Anlagen zur Entsorgung von Abfällen (Abfallanlagen). Gemäss Art. 30f Abs. 1 USG erlässt er sodann Vorschriften über den Verkehr mit Abfällen, deren umweltverträgliche Entsorgung besondere Massnahmen erfordert (Sonderabfälle). Nach Art. 30f Abs. 2 lit. d USG dürfen Sonderabfälle nur von Unternehmungen entgegengenommen oder eingeführt werden, die über eine Bewilligung des Kantons verfügen. Der Bundesrat ist den ihm obliegenden gesetzlichen Aufträgen insbesondere mit Erlass der Technischen Verordnung vom 10. Dezember 1990 über Abfälle (TVA; SR 814.600) nachgekommen. Nebst der Regelung der prozessualen und betrieblichen Anforderungen beauftragt die Verordnung die Kantone mit der Koordination sämtlicher erforderlicher Bewilligungsverfahren (Art. 20 TVA). Sodann unterstehen gemäss Nummer 40.7 lit. a und Nummer 40.8 des Anhangs der Verordnung vom 19. Oktober 1988 über die Umweltverträglichkeitsprüfung (UVPV; SR 814.011) Abfallanlagen für die Trennung oder mechanische Behandlung von mehr als 10'000 Tonnen Abfällen pro Jahr und Zwischenlager für mehr als 5'000 Tonnen Sonderabfälle pro Jahr der Umweltverträglichkeitsprüfung.
2.2 Nach Auffassung des Verwaltungsgerichts im angefochtenen Urteil sowie der Baudirektion in ihrer Vernehmlassung an das Bundesgericht fällt die fragliche Anlage der Beschwerdegegnerin nicht unter Art. 30f Abs. 2 lit. d USG, sondern unter Art. 30h USG, womit sie nicht der bundesrechtlichen Bewilligungspflicht, sondern nur den allgemeinen verordnungsrechtlichen Vorschriften für das Behandeln bestimmter Abfälle und den Betriebsvorschriften für Zwischenlager unterstehe. Das Bundesamt für Umwelt scheint demgegenüber in seiner Stellungnahme von der bundesrechtlichen Bewilligungspflicht auszugehen, sieht diese aber erfüllt, da die Beschwerdegegnerin die nötige Bewilligung nach Bundesrecht erhalten habe. Wie es sich damit verhält, kann offen bleiben, denn gemäss § 4 des zürcherischen Abfallgesetzes vom 25. September 1994 (AbfG) und § 2 der entsprechenden kantonalen Abfallverordnung vom 24. November 1999 (AbfV) bedürfen neben Deponien und Verbrennungsanlagen diejenigen Abfallanlagen einer kantonalen Errichtungs- und Betriebsbewilligung, die der Umweltverträglichkeitsprüfung unterstellt sind. Die entsprechende kantonale Regelung wiederholt dabei die bundesrechtliche, wonach eine Umweltverträglichkeitsprüfung bei Anlagen für die Trennung oder mechanische Behandlung von mehr als 10'000 Tonnen Abfällen pro Jahr und bei Zwischenlagern für mehr als 5'000 Tonnen Sonderabfälle erforderlich ist (vgl. den Anhang zur kantonalen Einführungsverordnung über die Umweltverträglichkeitsprüfung vom 5. Oktober 2011, EV UVP, Ziff. 40.7 und 40.8). Sodann gilt eine Koordinationspflicht, selbst wenn sie sich nicht aus Art. 20 TVA ergäbe, jedenfalls aus dem Baurecht, wie das Verwaltungsgericht im angefochtenen Entscheid unter Berufung auf Art. 25a RPG sowie § 8 der zürcherischen Bauverfahrensverordnung vom 3. Dezember 1997, BVV) zu Recht ausgeführt hat.
2.3 Die Frage, wieweit Bundesrecht oder kantonales Recht anwendbar ist, was gegebenenfalls Auswirkungen auf die Kognition des Bundesgerichts zeitigen könnte, ist im vorliegenden Fall nicht entscheidend. Der hier zu beurteilende Streit dreht sich vor Bundesgericht nämlich im Wesentlichen nur noch um die Frage, ob die nötige Abfallmenge erreicht ist, die eine Umweltverträglichkeitsprüfung erfordert. Der Beschwerdeführer geht davon aus, dass der angefochtene Entscheid deshalb gegen Bundesrecht verstosse, weil auf der Anlage der Beschwerdegegnerin die Abfallmenge von 10'000 Tonnen erreicht bzw. überschritten werde. Insofern wirft er der Vorinstanz, die von einer deutlich geringeren Abfallmenge ausging, namentlich vor, nicht genügend Beweise erhoben und damit seinen Anspruch auf rechtliches Gehör verletzt sowie den Sachverhalt offensichtlich unrichtig festgestellt zu haben. Auslegungsfragen zum Bundesrecht oder kantonalen Recht, auf die sich eine unterschiedliche Überprüfungsbefugnis des Bundesgerichts auswirken könnte, stehen nicht zur Diskussion.
2.4 Ebenso wenig wird, jedenfalls nicht in einer rechtsgenüglichen, die Anforderungen von Art. 42 Abs. 2 BV erfüllenden Weise, geltend gemacht, die erteilten Bewilligungen würden gegen massgebliches Recht verstossen, falls die vorinstanzlichen Sachverhaltsfeststellungen nicht zu beanstanden wären. Festzuhalten ist hierzu einzig, dass die Beschwerdegegnerin entgegen der nicht weiter belegten gegenteiligen Auffassung des Beschwerdeführers über die erforderlichen Einrichtungen gemäss Art. 9 und 10 VeVA verfügt. Sodann haben die Behörden die verschiedenen Verfahren durchaus koordiniert; jedenfalls wird vom Beschwerdeführer nicht dargetan und ist auch nicht ersichtlich, inwiefern hierzu ein Mangel vorliegen sollte. Und schliesslich wird der Beschwerdegegnerin von allen beteiligten Behörden zugestanden, die ihr zugekommenen Abfälle umweltgerecht und gemäss den gesetzlichen Anforderungen zu entsorgen, was der Beschwerdeführer nicht zu widerlegen vermag.
3. 3.1 Eine Sachverhaltsfeststellung ist offensichtlich unrichtig, wenn sie willkürlich, d.h. unhaltbar ist, weil sie mit den Akten im Widerspruch steht oder sonst wie auf keiner objektiv nachvollziehbaren Grundlage beruht. Die Parteien haben im verwaltungs- sowie im verwaltungsgerichtlichen Verfahren Anspruch auf rechtliches Gehör (Art. 29 Abs. 2 BV). Dazu gehört, dass die Behörde alle erheblichen und rechtzeitigen Vorbringen der Parteien würdigt und die ihr angebotenen Beweise abnimmt, wenn diese zur Abklärung des Sachverhalts tauglich erscheinen. Umgekehrt folgt daraus, dass keine Verletzung des rechtlichen Gehörs vorliegt, wenn ein Gericht auf die Abnahme beantragter Beweismittel verzichtet, weil es auf Grund der bereits abgenommenen Beweise seine Überzeugung gebildet hat und ohne Willkür in vorweggenommener (antizipierter) Beweiswürdigung annehmen kann, dass seine Überzeugung durch weitere Beweiserhebungen nicht geändert würde (BGE 136 I 229 E. 5.3 S. 236 f. mit Hinweisen).
3.2 Umfassende genaue Belege für die auf dem fraglichen Betrieb der Beschwerdegegnerin verarbeitete bzw. zwischengelagerte Abfallmenge lagen dem Verwaltungsgericht nicht vor. Die Baudirektion ging ursprünglich von mehreren Hundert Tonnen Abfall aus. Gemäss den insofern nicht strittigen Feststellungen der Vorinstanz schätzte der Beschwerdeführer selbst die Abfallmenge im Rekursverfahren auf 1'000 Tonnen, um dann im Beschwerdeverfahren zunächst eine solche von weit mehr als 1'000 Tonnen und später mangels konkreter Angaben der Beschwerdegegnerin von über 10'000 Tonnen geltend zu machen. Das Verwaltungsgericht hielt anhand des ursprünglichen Betriebskonzepts II vom November 1993 fest, dass damals jährlich etwa 200 bis 250 Tonnen Altmetall gesammelt und weitergeleitet, der bei den Kunden eingesammelte Schrott hingegen ohne Beanspruchung des Betriebsareals direkt an die verarbeitenden Werke weitergeleitet wurde. Aktuell ging das Verwaltungsgericht aufgrund der Angaben der Beschwerdegegnerin und gestützt auf die teilweise (auf der Informatikplattform VeVA-online) vorhandenen Materialbilanzen von zwischen 32 und 59 Tonnen kontrollpflichtiger Abfälle in den Jahren 2007 bis 2010 sowie von rund 400 Tonnen nicht kontrollpflichtiger Metallabfälle aus, wobei letztere Zahl als etwas gering erachtet wurde. Aufgrund dieser Grössenordnungen und Einschätzungen beurteilte das Verwaltungsgericht die Annahme der unteren Instanzen als genügend gesichert, dass die jährlich umgeschlagene Abfallmenge im Grössenbereich von höchstens 1'000 Tonnen liege.
3.3 Der Beschwerdeführer gelangt aufgrund eigener Beobachtungen und Berechnungen zu seiner weit höheren Einschätzung. Diese vermögen die Annahmen der Vorinstanz aber nicht massgeblich zu erschüttern. Entgegen seiner Auffassung stützte sich das Verwaltungsgericht nicht einzig auf die Parteivorbringen der Beschwerdegegnerin, sondern vor allem auf die entsprechenden fachlichen Schätzungen der beteiligten Behörden. Der vom Beschwerdeführer teilweise erhobene Vorwurf, dass diese nicht neutral gehandelt hätten, wird durch keine Anhaltspunkte unterlegt. Der Beschwerdeführer führt weiter aus, aus wirtschaftlichen Gründen habe die Beschwerdegegnerin ein grosses Interesse daran, möglichst alle Abfälle in ihrem Betrieb zu sammeln, zu sortieren und zwischenzulagern, weshalb ihr Standpunkt, ungefähr die Hälfte der Abfallmenge direkt beim Kunden abzuholen und an die weiterverarbeitenden partnerschaftlichen Betriebe weiterzuleiten, unglaubwürdig sei. Diese rein theoretische Überlegung braucht indessen mit der Geschäftspraxis der Beschwerdegegnerin nicht übereinzustimmen und widerlegt deren Angaben nicht. Selbst wenn sie zuträfe, würde die Gesamtmenge noch lange nicht die massgeblichen 10'000 Tonnen erreichen. Schliesslich beruft sich der Beschwerdeführer darauf, selbst mehrmals beobachtet und fotografisch festgehalten zu haben, dass grosse Lastwagen mit Anhängern und Containern von 40 m3 Fassungsvermögen den Betrieb der Beschwerdegegnerin aufgesucht hätten. Er sei zwar nicht ständig anwesend, was ihm nicht möglich sei und entgegengehalten werden dürfe, doch liesse sich daraus die von ihm angenommene deutlich höhere Abfallmenge hochrechnen. Auch wenn es dem Beschwerdeführer aus objektiven Gründen tatsächlich nicht zuzumuten ist, den Nachbarschaftsbetrieb ständig im Auge zu behalten, beruhen seine Annahmen insgesamt doch auf reinen Vermutungen. Insbesondere gibt es keine Hinweise, die seine Zweifel an der Glaubwürdigkeit der Beschwerdegegnerin bzw. an der Richtigkeit von deren Angaben bestätigen. Insgesamt sind die vom Beschwerdeführer vorgebrachten Argumente demnach nicht geeignet, die mengenmässigen Feststellungen des Verwaltungsgerichts derart in Frage zu stellen, dass diese als unhaltbar zu beurteilen wären. Ebensowenig war die Vorinstanz aufgrund dieser Ausgangslage verpflichtet, weitere Beweise abzunehmen.
3.4 Im Anschluss an das verwaltungsgerichtliche Verfahren ging beim Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft (AWEL) eine auf dessen Veranlassung hin erstellte Kundenstatistik mit genaueren Angaben der Beschwerdegegnerin zu den verarbeiteten Abfallmengen im Jahre 2011 ein. Diese Unterlage wurde im vorliegenden bundesgerichtlichen Verfahren von der Beschwerdegegnerin eingereicht und wird auch von den Behörden angerufen. Danach betrug der Gesamtumsatz im Jahr 2011 2'613 Tonnen, wovon gemäss den Angaben der Beschwerdegegnerin rund die Hälfte in ihrer Abfallanlage behandelt und die andere Hälfte direkt bei den Kunden abgeholt und weitertransportiert wurde. Damit ergibt sich eine am fraglichen Betriebsstandort umgeschlagene Abfallmenge von rund 1'300 Tonnen. Diese liegt zwar etwas höher als die von der Vorinstanz angenommenen 1'000 Tonnen, erreicht aber die massgeblichen 10'000 Tonnen bei weitem noch nicht, was selbst dann im wenig wahrscheinlichen Fall gälte, wenn mit dem Beschwerdeführer angenommen würde, sämtliche Abfälle würden im Betrieb verarbeitet oder zwischengelagert. Im Übrigen bestreitet der Beschwerdeführer die Richtigkeit der Angaben lediglich mit Zweifeln an der Glaubwürdigkeit der Beschwerdegegnerin, wofür es erneut keine Anhaltspunkte gibt. Nach Art. 99 BGG dürfen neue Tatsachen und Beweismittel allerdings nur so weit vorgebracht werden, als erst der Entscheid der Vorinstanz dazu Anlass gibt. Ohne dass auf diese neuen Angaben, zu denen sich der Beschwerdeführer immerhin äussern konnte, mithin formell abgestellt werden kann, vermögen sie aus einer nachträglichen Sicht doch zusätzlich zu unterstreichen, dass die tatsächlichen Feststellungen des Verwaltungsgerichts nicht offensichtlich unrichtig waren oder auf einer ungenügenden Beweisabnahme beruhten.
4. Die Beschwerde erweist sich als unbegründet und ist abzuweisen, soweit darauf eingetreten werden kann.
Bei diesem Verfahrensausgang wird der unterliegende Beschwerdeführer kostenpflichtig (Art. 66 Abs. 1, Art. 65 BGG). Überdies hat er der obsiegenden Beschwerdegegnerin für das bundesgerichtliche Verfahren eine angemessene Parteientschädigung auszurichten (Art. 68 BGG).
Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 3'000.-- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
3. Der Beschwerdeführer hat die Beschwerdegegnerin für das bundesgerichtliche Verfahren mit Fr. 3'000.-- zu entschädigen.
4. Dieses Urteil wird den Parteien, der Baudirektion des Kantons Zürich, dem Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft des Kantons Zürich (AWEL), dem Verwaltungsgericht des Kantons Zürich, 3. Abteilung, 3. Kammer, und dem Bundesamt für Umwelt schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 2. April 2013
Im Namen der I. öffentlich-rechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Das präsidierende Mitglied: Aemisegger
Der Gerichtsschreiber: Uebersax