Fatti:
A. La A._SA è proprietaria del fondo part. n. 247 di Mendrisio, di complessivi 4'457 m2, situato in località Prà da Fond, confinante a monte con la strada cantonale che conduce a Capolago e a valle con il tracciato della ferrovia. Sulla particella sorge un edificio articolato in più corpi di fabbrica di due, rispettivamente tre piani, che ospita un distributore di carburanti, alcuni spazi commerciali, due appartamenti ed un'officina attiva nel campo delle metal costruzioni.
B. Con risoluzione del 2 novembre 2000 il Consiglio di Stato del Cantone Ticino ha approvato la revisione generale del piano regolatore comunale, negando tuttavia l'approvazione alle zone senza destinazione specifica, in cui era tra le altre inclusa anche la particella n. 247. Il Governo ha rinviato gli atti al Comune, affinché attribuisse le superfici interessate a una zona di utilizzazione specifica mediante una variante di piano regolatore.
C. Dando seguito alla risoluzione governativa, nella seduta del 24 settembre 2007 il Consiglio comunale di Mendrisio ha in particolare adottato una variante di piano regolatore con cui il fondo part. n. 247 è stato attribuito alla zona agricola. La A._SA è insorta al Consiglio di Stato, chiedendo di attribuire il suo fondo alla zona edificabile. Con risoluzione del 21 ottobre 2008, il Governo ha approvato la variante respingendo nel contempo il ricorso della proprietaria.
D. Quest'ultima ha quindi adito il Tribunale cantonale amministrativo che, dopo avere esperito un sopralluogo, ha respinto in quanto ricevibile il gravame con sentenza dell'11 novembre 2010. La Corte cantonale ha negato l'adempimento dei requisiti posti dall'art. 15 LPT ed ha per contro ritenuto che il terreno soddisfava i presupposti della zona agricola. Ha inoltre negato una violazione del principio della parità di trattamento.
E. La A._SA impugna questo giudizio con un ricorso in materia di diritto pubblico al Tribunale federale, chiedendo in via principale di annullarlo e di riformarlo nel senso di attribuire il suo fondo alla zona artigianato e commerci (AC). In via subordinata, chiede di mantenere il fondo in una zona senza destinazione specifica o, in via ancor più subordinata, di attribuirlo a una zona specifica da designare. La ricorrente fa valere la violazione del diritto federale e l'accertamento inesatto dei fatti.
F. La Corte cantonale si riconferma nella sua sentenza. Il Consiglio di Stato condivide il giudizio impugnato e rinuncia a formulare ulteriori osservazioni. Il Comune di Mendrisio chiede di respingere il gravame.
Con decreto presidenziale del 2 febbraio 2011 è stata respinta la domanda di conferimento dell'effetto sospensivo contenuta nel gravame.
Diritto:
1. 1.1 Il Tribunale federale esamina d'ufficio se e in che misura un ricorso può essere esaminato nel merito (DTF 136 II 497 consid. 3 e rinvii).
1.2 Presentato contro una decisione finale dell'ultima istanza cantonale nell'ambito del diritto pianificatorio, il ricorso in materia di diritto pubblico, tempestivo (art. 100 cpv. 1 in relazione dell'art. 46 cpv. 1 lett. c LTF), è di massima ammissibile sotto il profilo degli art. 82 lett. a, 86 cpv. 1 lett. d e 90 LTF (DTF 133 II 409 consid. 1.1). La legittimazione della ricorrente giusta l'art. 89 cpv. 1 LTF, proprietaria del fondo interessato, è pacifica.
1.3 Secondo l'art. 42 cpv. 1 e 2 LTF, il gravame dev'essere motivato in modo sufficiente, spiegando nei motivi perché l'atto impugnato viola il diritto (DTF 133 II 249 consid. 1.4.1). Il Tribunale federale vaglia la violazione di diritti fondamentali e di disposizioni di diritto cantonale unicamente se tale censura è stata sollevata e motivata (art. 106 cpv. 2 LTF). Ciò significa che il ricorrente deve dimostrare in maniera chiara e dettagliata in che misura la decisione impugnata li leda (DTF 136 I 49 consid. 1.4.1, 65 consid. 1.3.1). Il Tribunale federale esamina in linea di principio solo le censure sollevate (DTF 134 IV 36). Nella misura in cui la ricorrente non si confronta con i considerandi del giudizio impugnato spiegando per quali ragioni violerebbero il diritto, ma presenta censure ricorsuali generiche, il gravame disattende le esigenze di motivazione ed è pertanto inammissibile.
2. 2.1 La ricorrente sostiene che sia l'art. 15 LPT sia gli art. 1 e 3 LPT e una ponderazione degli interessi conforme all'art. 3 OPT (RS 700.1) porterebbero ad includere il suo fondo nella zona edificabile. Rileva che la particella è edificata nella sua parte pianeggiante, a confine con la strada cantonale, ed è sempre stata utilizzata per scopi commerciali, artigianali ed abitativi. La parte verso la linea ferroviaria sarebbe per contro in forte pendio e non si presterebbe oggettivamente ad una utilizzazione agricola. Secondo la ricorrente, l'inserimento del suo fondo in zona agricola non terrebbe conto della situazione di fatto esistente ed ormai consolidata, come pure della conformazione naturale del terreno.
2.2 Giusta l'art. 15 cpv. 1 LPT, le zone edificabili comprendono i terreni idonei all'edificazione, già edificati in larga misura (lett. a) o prevedibilmente necessari all'edificazione e urbanizzati entro quindici anni (lett. b).
2.3 La Corte cantonale ha ritenuto che il comparto in cui è inserito il fondo part. n. 247, delimitato a monte dalla strada cantonale e a valle dalla ferrovia, non presenta quelle caratteristiche insediative minime per essere ritenuto già largamente edificato ai sensi dell'art. 15 lett. a LPT. Ha accertato che le costruzioni che lo compongono non appaiono come un gruppo di edifici raccolti, formanti un'unità insediativa coerente e chiaramente distinta. Il loro sorgere in zone discoste dalle aree di più antico insediamento del Comune è avvenuto quando il piano regolatore non era ancora in vigore, senza perciò rispondere a un disegno unitario o a una volontà di creare nuovi nuclei di aggregazione umana e sociale. Le costruzioni nel comparto (un'officina, una stazione di servizio, un garage-carrozzeria, un palazzo ed alcune villette) rappresentano un gruppo di edifici dalle tipologie eterogenee, dispersi casualmente lungo la fascia pedemontana. Taluni edifici sono separati da una distanza superiore ai 100/200 m, non formano alcun complesso unitario e sono abbondantemente intercalati da spazi aperti, da prati e da terreni vignati, delimitati a valle dalla linea ferroviaria e dall'autostrada. La Corte cantonale ha pure rilevato che, per le sue limitate dimensioni (4'457 m2), il fondo part. n. 247 non adempie i requisiti minimi per costituire da solo una zona edificabile e risulta isolato rispetto all'ulteriore zona edificabile del Comune: esso non è infatti collegato alla zona speciale cantine di Vignôo, parzialmente edificabile, delimitata a monte dalla strada cantonale e dall'area agricola, né costituisce un ampliamento della zona artigianato e commerci (AC), posta ben più a sud e separata da un territorio destinato all'agricoltura.
La ricorrente non si confronta con questi accertamenti, spiegando per quali ragioni essi sarebbero chiaramente in contrasto con gli atti, manifestamente insostenibili o eseguiti in violazione del diritto. Adducendo semplicemente che il suo fondo non sarebbe isolato rispetto alle altre zone edificabili, rappresenterebbe la continuità della zona AC e sarebbe idoneo ad un'utilizzazione commerciale e industriale, la ricorrente si limita ad esporre in modo appellatorio la sua diversa opinione, ma non sostanzia arbitrio alcuno. Né essa fa valere, con una motivazione conforme all'art. 42 cpv. 2 LTF, che, negando in tali circostanze l'esistenza di un comprensorio già edificato in larga misura, la Corte cantonale avrebbe violato l'art. 15 lett. a LPT. Accennando alla sentenza pubblicata in DTF 132 II 218 consid. 4.2, la ricorrente non spiega perché, alla luce della situazione di fatto accertata, il suo fondo costituirebbe un semplice "spazio vuoto tra le costruzioni". Disattende peraltro che la Corte cantonale in concreto ha negato già l'esistenza di un comprensorio edificato in modo ristretto.
2.4 Nemmeno con riferimento all'art. 15 lett. b LPT, ossia alle prevedibili necessità insediative nei prossimi quindici anni, la ricorrente critica in modo puntuale le considerazioni dei giudici cantonali sull'esistente sovradimensionamento delle zone edificabili del Comune. Essa omette in particolare di confrontarsi con le argomentazioni concernenti la contenibilità del piano regolatore e la riserva di fondi non edificati per le attività produttive. Il gravame disattende pertanto nuovamente le esigenze di motivazione dell'art. 42 cpv. 2 LTF e si rivela quindi inammissibile. Al riguardo, limitandosi essenzialmente a richiamare le dimensioni contenute del suo fondo, la ricorrente non considera l'accertato sovradimensionamento della zona edificabile nel suo complesso, che è nell'interesse pubblico evitare di ampliare ulteriormente (cfr. DTF 136 II 204 consid. 7).
2.5 La ricorrente postula in sostanza l'attribuzione del suo fondo alla zona edificabile, contestando il suo inserimento in zona agricola. Sostiene che la conformazione dei luoghi renderebbe la particella non idonea alla coltivazione. Tuttavia, poiché il fondo è stato escluso dalla zona edificabile per il mancato adempimento dei requisiti dell'art. 15 LPT, il suo inserimento nella zona agricola non è di principio contrario al diritto federale. L'effettiva possibilità di utilizzare l'intero comparto interessato a fini agricoli (cfr. art. 16 cpv. 1 lett. a LPT) non è determinante, perché, come ha rettamente ritenuto la Corte cantonale, ad entrare in considerazione nella fattispecie è piuttosto il criterio dell'interesse generale all'attribuzione alla zona agricola (cfr. art. 16 cpv. 1 lett. b LPT). Ora, un simile interesse può ritenersi realizzato quando, come in concreto, da una parte l'inserimento nella zona edificabile è escluso in virtù dell'art. 15 LPT e, dall'altra, l'attribuzione in una zona protetta ai sensi dell'art. 17 LPT o in un'altra zona inedificabile secondo l'art. 18 LPT non si impone (cfr. sentenza 1C_15/2008 del 10 giugno 2008, consid. 2.2.3; sentenza 1P.355/2000 dell'8 novembre 2000, consid. 3d, in: RDAT I-2001, pag. 199 segg.).
3. 3.1 La ricorrente lamenta una disparità di trattamento rispetto alla situazione pianificatoria della zona speciale delle cantine di Vignôo, situata a monte, e della zona artigianato e commerci (AC), ubicata a sud.
3.2 La Corte cantonale ha tuttavia esposto le ragioni per cui questi comparti sono distinti e separati da quello in cui è inclusa la particella della ricorrente, delimitato a monte dalla strada cantonale e a valle dalla linea ferroviaria. Ha altresì rilevato che, in ogni caso, anche il fondo part. n. 2152, situato nel medesimo comparto e su cui sorgono un garage e una carrozzeria, è stato attribuito alla zona agricola. La censura ricorsuale, generica ed appellatoria, non si confronta con le argomentazioni contenute nel giudizio impugnato e non deve quindi essere esaminata oltre.
Infine, come rettamente stabilito dai giudici cantonali, nemmeno l'urbanizzazione del fondo litigioso è decisiva, poiché questa circostanza non conferisce di per sé un diritto alla sua attribuzione alla zona edificabile (DTF 122 II 326 consid. 6a; 117 Ia 434 consid. 3g).
4. Ne segue che il ricorso deve essere respinto nella misura della sua ammissibilità. Le spese giudiziarie seguono la soccombenza e sono quindi poste a carico della ricorrente (art. 66 cpv. 1 LTF). Non possono essere attribuite ripetibili al Comune di Mendrisio (art. 68 cpv. 3 LTF; DTF 134 II 117 consid. 7).
Per questi motivi, il Tribunale federale pronuncia:
1. Nella misura in cui è ammissibile, il ricorso è respinto.
2. Le spese giudiziarie di fr. 2'000.-- sono poste a carico della ricorrente.
3. Comunicazione ai patrocinatori delle parti, al Consiglio di Stato e al Tribunale amministrativo del Cantone Ticino.