Faits:
A. A.a X._ est décédé le 28 novembre 2006 à C._, laissant pour héritiers son épouse, dame X._, et leurs deux enfants, A._ et B._.
A.b En 1972, X._ a acquis l'immeuble n° 1773 du Registre foncier de E._ sur lequel est construite la maison familiale.
A.c Par contrat de mariage du 24 janvier 1973, les époux X._, soumis au régime de l'union des biens, ont modifié la répartition du bénéfice issu de la dissolution du régime, en ce sens que celui-ci reviendrait entièrement au conjoint survivant. Ce contrat a été ratifié par l'Autorité tutélaire de E._ le 5 mars 1973.
A.d Le 26 août 1992, X._ a rédigé un testament olographe par lequel, dans l'hypothèse où il décéderait avant son épouse, il a réduit ses enfants à leur réserve héréditaire, institué son épouse héritière de la quotité disponible et grevé la part réservataire revenant à ses enfants d'un usufruit en faveur de son épouse conformément à l'art. 473 CC. Dame X._ a rédigé un testament au contenu identique.
A.e À la demande de l'Autorité tutélaire de E._, une curatelle combinée de représentation et de gestion au sens des art. 392 ch. 1 et 393 ch. 2 CC a été instaurée, le 1er mai 2006, en faveur de X._ à la suite d'un rapport médical faisant état d'une démence sénile de type Alzheimer à début tardif.
A.f Par acte du 3 octobre 2006, les époux X._, le mari étant représenté par sa curatrice, ont vendu les immeubles n° 50866 et 50958 du cadastre de D._ dont ils étaient propriétaires (appartement et place de parc) pour une somme de 319'000 fr. Les inscriptions au Registre foncier n'ont cependant pas pu intervenir avant le décès du de cujus.
B. B.a Le 8 novembre 2007, A._ et B._ ont formé une demande en justice tendant à l'annulation des dispositions pour cause de mort laissées par leur père et favorisant leur mère à leur détriment. Ils ont également requis des autorités judiciaires qu'elles déterminent les forces de la succession et fixent les parts et reprises des parties. Enfin, ils ont conclu à ce que leur mère rapporte tout ce qu'elle avait reçu du vivant du défunt et à ce qu'il soit constaté que ce que celle-ci avait d'ores et déjà reçu constituait des avances sur sa part du bénéfice.
Par demande reconventionnelle du 8 janvier 2008, dame X._ a requis que, en exécution du contrat de mariage du 24 janvier 1973, la propriété sur l'immeuble n° 1773 du Registre foncier de E._ ainsi que sur la part de copropriété du de cujus sur les immeubles n° 50866 et 50958 du cadastre de D._ lui soit transférée. Elle a en outre conclu à ce qu'il soit ordonné qu'elle devienne seule propriétaire des autres actifs et seule débitrice des passifs de feu son époux. À titre de mesures provisionnelles, elle a requis que les demandeurs soient condamnés à exécuter le contrat de vente du 3 octobre 2006 relatif aux immeubles n° 50866 et 50958 du cadastre de D._ par écritures du 7 juillet 2009.
B.b Par jugement du 8 décembre 2009, le Président de l'Arrondissement judiciaire I Courtelary-Moutier-La Neuveville a rejeté la demande, attribué tous les actifs et passifs du de cujus à la défenderesse et demanderesse reconventionnelle et ordonné le transfert à cette dernière de la propriété sur l'immeuble n° 1773 du Registre foncier de E._ ainsi que sur la part de copropriété du de cujus sur les immeubles n° 50866 et 50958 du cadastre de D._. Par jugement de mesures provisionnelles du même jour, le Président a condamné les demandeurs à exécuter le contrat de vente du 3 octobre 2006 relatif aux immeubles n° 50866 et 50958 du cadastre de D._.
B.c Statuant sur appels du jugement de mesures provisionnelles, la Cour suprême du canton de Berne les a déclarés irrecevables par arrêt du 1er mars 2010. S'agissant de l'appel formé par les demandeurs quant au fond, elle a rejeté les conclusions de la demande à l'exception de celles tendant au partage de la succession par arrêt du 29 juin 2010. Pour le reste, la cour a confirmé le jugement attaqué précisant toutefois que l'immeuble de E._ devait dans un premier temps être transféré à l'ensemble des héritiers puis, dans un deuxième temps, à la défenderesse qui possède une créance contre la succession correspondant à la valeur de l'intégralité de la masse successorale à partager.
C. Le 20 septembre 2010, A._ et B._ exercent un recours en matière civile au Tribunal fédéral contre ce dernier arrêt, concluant à son annulation. Ils requièrent qu'il soit constaté que le juge du partage successoral doit déterminer les forces de la succession, que leur droit d'être entendu a été violé en tant que la cour cantonale a refusé l'audition de témoins requise et que le contrat de mariage du 24 janvier 1973 est nul en ce qui concerne l'attribution de la totalité du bénéfice de l'union conjugale au conjoint survivant, faute de satisfaire aux exigences de forme du pacte successoral.
L'intimée n'a pas été invitée à répondre au recours.
Considérant en droit:
1. Le Tribunal fédéral examine d'office et librement la recevabilité des recours qui lui sont soumis (ATF 135 III 1 consid. 1.1 et les références citées).
1.1 Interjeté en temps utile (art. 100 al. 1 LTF) - compte tenu des féries estivales (art. 46 al. 1 let. b LTF) -, contre une décision finale (art. 90 LTF), par des parties qui ont succombé en dernière instance cantonale (art. 76 al. 1 LTF et art. 75 al. 1 LTF), dans une affaire de partage successoral (art. 72 al. 1 LTF) dont la valeur litigieuse est supérieure à 30'000 fr. (art. 74 al. 1 let. b LTF), le recours en matière civile est en principe recevable.
1.1 Interjeté en temps utile (art. 100 al. 1 LTF) - compte tenu des féries estivales (art. 46 al. 1 let. b LTF) -, contre une décision finale (art. 90 LTF), par des parties qui ont succombé en dernière instance cantonale (art. 76 al. 1 LTF et art. 75 al. 1 LTF), dans une affaire de partage successoral (art. 72 al. 1 LTF) dont la valeur litigieuse est supérieure à 30'000 fr. (art. 74 al. 1 let. b LTF), le recours en matière civile est en principe recevable.
1.2 1.2.1 Le recours en matière civile des art. 72 ss LTF étant une voie de réforme (art. 107 al. 2 LTF), le recourant ne doit pas se borner à demander l'annulation de la décision attaquée et le renvoi de la cause à l'instance cantonale; il doit également, sous peine d'irrecevabilité, prendre des conclusions sur le fond du litige. Il n'est fait exception à ce principe que lorsque le Tribunal fédéral, s'il admettait le recours, ne serait pas en mesure de statuer lui-même sur le fond, faute d'un état de fait suffisant, mais devrait renvoyer la cause à l'autorité cantonale pour complément d'instruction (ATF 133 III 489 consid. 3.1 et les références citées).
1.2.2 En l'espèce, les recourants font valoir, d'une part, qu'il appartenait au juge du partage successoral de déterminer l'ensemble des actifs et passifs de la succession, en particulier de faire les investigations nécessaires à propos de l'existence de l'"argent noir" allégué. D'autre part, ils invoquent une violation de leur droit d'être entendu s'agissant de l'audition de témoins. Si le recours devait être admis sur l'un de ces points, le Tribunal fédéral ne serait pas en mesure de statuer lui-même sur le fond de la cause mais serait contraint de la renvoyer à l'autorité cantonale pour qu'elle procède aux instructions nécessaires. En conséquence, les recourants peuvent se dispenser de prendre des conclusions réformatoires sans que leur recours ne soit déclaré irrecevable.
2. L'autorité cantonale a dans un premier temps examiné la validité du contrat de mariage puis celle du testament olographe laissé par le de cujus. Elle a considéré, confirmant le jugement de première instance, que l'un comme l'autre étaient valables quant à leur forme et que ni l'un ni l'autre n'étaient entachés d'un vice de la volonté. S'agissant de la liquidation du régime matrimonial, la cour cantonale a constaté que tous les biens des époux constituaient des acquêts propriété du mari et qu'en vertu du contrat de mariage conclu, l'épouse survivante avait droit à l'entier du bénéfice de l'union conjugale sous la forme d'une créance équivalant à la valeur de l'ensemble des biens. Dans la mesure où cette créance a une valeur représentant l'ensemble des biens de la succession, elle lui a attribué directement les biens mobiliers. Quant à l'immeuble sis à E._, elle a ordonné que la communauté héréditaire soit dans un premier temps inscrite au registre foncier, puis la seule défenderesse en vertu du partage ordonné judiciairement. Enfin, concernant les passifs de la succession, elle a corrigé le jugement de première instance et ne les a attribués que dans les rapports internes à la défenderesse, une reprise de dette nécessitant l'accord des créanciers.
3. Saisi d'un recours en matière civile, le Tribunal fédéral n'examine en principe que les griefs invoqués devant lui; il n'est pas tenu de traiter, comme le ferait une autorité de première instance, toutes les questions juridiques qui se posent, lorsque celles-ci ne sont plus discutées devant lui (ATF 134 II 244 consid. 2.1; 134 III 102 consid. 1.1; 133 III 545 consid. 2.2).
En l'espèce, les recourants ne remettent en cause que le refus de l'audition des petits-enfants du défunt - pour établir son incapacité de discernement et sa volonté viciée lors de la rédaction du testament en faveur de la défenderesse -, le défaut de toute investigation à propos de l'"argent noir" allégué et la validité du contrat de mariage conclu le 24 janvier 1973.
4. La liquidation du régime matrimonial précédant celle de la succession (ATF 107 II 119 consid. 2d), il convient en premier lieu d'examiner la validité du contrat de mariage.
4.1 Les recourants font valoir que le contrat de mariage conclu le 24 janvier 1973 entre le de cujus et la défenderesse serait nul en tant qu'il attribue la totalité du bénéfice de l'union conjugale à celle-ci dès lors que, s'agissant d'une donation dont l'exécution est fixée au décès du donateur, il ne revêt pas les formes du pacte successoral prescrites par les art. 245 al. 2 CO et 512 CC. Ils soutiennent également, semblant admettre que l'art. 216 CC constituerait une lex specialis par rapport à l'art. 245 al. 2 CO, que tel ne serait pas le cas de l'art. 214 al. 3 aCC.
4.1 Les recourants font valoir que le contrat de mariage conclu le 24 janvier 1973 entre le de cujus et la défenderesse serait nul en tant qu'il attribue la totalité du bénéfice de l'union conjugale à celle-ci dès lors que, s'agissant d'une donation dont l'exécution est fixée au décès du donateur, il ne revêt pas les formes du pacte successoral prescrites par les art. 245 al. 2 CO et 512 CC. Ils soutiennent également, semblant admettre que l'art. 216 CC constituerait une lex specialis par rapport à l'art. 245 al. 2 CO, que tel ne serait pas le cas de l'art. 214 al. 3 aCC.
4.2 4.2.1 Lorsque les époux ont conclu un contrat de mariage sous l'empire du code civil du 10 décembre 1907, ce contrat demeure en vigueur et leur régime matrimonial reste, sous réserve des dispositions sur les biens réservés, les effets à l'égard des tiers et sur la séparation de biens conventionnelle contenues dans ce titre final, soumis dans son ensemble aux dispositions de l'ancien droit (art. 10 al. 1 Tit. fin. CC).
À teneur de l'art. 214 al. 3 aCC, les époux pouvaient, par contrat de mariage, prévoir une autre répartition du bénéfice et du déficit résultant de la liquidation du régime de l'union des biens que celle prévue par la loi. Selon une jurisprudence constante depuis l'arrêt Nobel (ATF 102 II 313 consid. 4), l'attribution conventionnelle du bénéfice au conjoint survivant constituait une donation pour cause de mort au sens de l'art. 245 al. 2 CO sujette à réduction en cas d'atteinte à la réserve des descendants (ATF 116 II 243 consid. 3; 115 II 321 consid. 3; 106 II 276 consid. 2). Modifiant cela, le nouveau droit de la famille, entré en vigueur le 1er janvier 1988, réserve désormais l'action en réduction aux seuls enfants non communs et à leurs descendants (art. 10 al. 3 Tit. fin. CC). La même règle vaut pour les contrats de mariage conclus entre des époux soumis au régime de la participation aux acquêts (art. 216 al. 2 CC); seule la réserve des enfants non communs et de leurs descendants est protégée (DESCHENAUX/STEINAUER/BADDELEY, Les effets du mariage, 2009, n. 1677j ss; AEBI-MÜLLER, Die optimale Begünstigung des überlebenden Ehegatten, 2007, n. 06.101). La solution finalement adoptée constitue un compromis par rapport au projet du Conseil fédéral - qui proposait la reprise dans la loi de la jurisprudence Nobel - sans qu'il ne ressorte clairement des débats parlementaires si le législateur visait un retour partiel à la situation prévalant avant cet arrêt ou s'il entendait plutôt supprimer l'action en réduction pour les héritiers réservataires autres que les enfants non communs et leurs descendants (BO 1981 CE 154 ss; BO 1983 CN 673 ss; BO 1984 CE 137 ss; STEINAUER, Le calcul des réserves héréditaires et de la quotité disponible en cas de répartition conventionnelle du bénéfice dans la participation aux acquêts [ci-après: Le calcul], in Mélanges Pierre Engel, 1989, p. 403 ss, spéc. 409 s.).
4.2.2 Sous l'empire de l'ancien droit, à propos du régime de l'union des biens, le Tribunal fédéral a qualifié la modification en faveur du conjoint survivant de la répartition du bénéfice qui résulte de la liquidation du régime matrimonial de disposition pour cause de mort (ATF 116 II 243 consid. 3; 115 II 321 consid. 3; 106 II 276 consid. 2; 102 II 313 consid. 4; du même avis: HAUSHEER/REUSSER/GEISER, Berner Kommentar, 1992, n. 34 ss ad art. 216 CC; PIOTET, Les libéralités par contrat de mariage ou autres donations au sens large et le droit successoral, 1997, p. 30 ss; HAUSHEER/AEBI-MÜLLER, Basler Kommentar, 2010, n. 27 ad art. 216 CC; STECK, FamKommentar Scheidung, 2011, n. 15 art. 216 CC; STETTLER/WAELTI, Droit civil IV, 1997, n. 437; TERCIER, Les contrats spéciaux, 2009, n. 1841; AEBI-MÜLLER, op. cit., n. 06.23; WILDISEN, Das Erbrecht des überlebenden Ehegatten, 1997, p. 87 s.). Cette qualification est contestée par une partie de la doctrine qui considère cette modification comme une libéralité entre vifs, qui intervient - en cas de décès d'un conjoint - à la dernière seconde de la vie de celui-ci, la liquidation du régime précédant celle de la succession (pour un exposé complet: STEINAUER, Le calcul, p. 403 ss; cf. également: DESCHENAUX/STEINAUER/BADDELEY, op. cit., n. 1351; STEINAUER, Le droit des successions, 2006, n. 285e; RUMO-JUNGO, Handkommentar zum Schweizer Privatrecht, 2007, n. 12 ad art. 216/217 CC; WEIMAR, Berner Kommentar, 2000, n. 106 ad rem. prél. au titre quatorzième CC; WOLF, Vorschlags- und Gesamtgutszuweisung an den überlebenden Ehegatten, 1996, p. 148 ss; SCHULER, Die Mehrwertbeteiligung unter Ehegatten im Entwurf für eine Änderung des Zivilgesetzbuches, 1984, p. 142).
4.2.3 S'agissant de la forme que doivent revêtir de telles conventions, le Tribunal fédéral ne s'est prononcé explicitement sur la question qu'antérieurement à l'arrêt Nobel, qui les qualifie de dispositions pour cause de mort (ATF 102 II 313 consid. 4). Il avait alors jugé que l'observation des formes prévues à l'art. 214 al. 3 aCC, à savoir celles du contrat de mariage, était nécessaire et suffisante sans devoir respecter celles du pacte successoral (ATF 58 II 1). L'arrêt Nobel ne tranche pas la question de la forme; il constate cependant que c'est par contrat de mariage qu'a eu lieu l'attribution du bénéfice au conjoint survivant qualifiée de donation pour cause de mort au sens de l'art. 245 al. 2 CO (ATF 102 II 313 consid. 4d). Depuis lors, et malgré cette nouvelle qualification juridique, la forme du contrat de mariage paraît avoir été jugée suffisante (cf. ATF 127 III 529; 116 II 243 dont l'état de fait indique que les époux avaient conclu un contrat de mariage et non un pacte successoral). Pour le régime de la participation aux acquêts, il ressort du message du Conseil fédéral - dont le projet proposait une reprise de la solution retenue par l'arrêt Nobel dans la loi - que la forme des dérogations conventionnelles est le contrat de mariage, même si elles peuvent renfermer, quant au fond, une disposition pour cause de mort (FF 1979 II p. 1302). La doctrine, qu'elle soit partisane de la qualification d'acte entre vifs ou de disposition pour cause de mort, partage cet avis (HAUSHEER/REUSSER/GEISER, op. cit., n. 10 ad art. 216 CC; PIOTET, op. cit., p. 23 et 101; HAUSHEER/AEBI-MÜLLER, op. cit., n. 10 ad art. 216 CC; STECK, op. cit., n. 15 art. 216 CC; DESCHENAUX/STEINAUER/BADDELEY, op. cit., n. 1350b; STEINAUER, op. cit., n. 285e; DRUEY, Grundriss des Erbrechts, 2002, n. 50; BADDELEY, Commentaire romand, 2003, n. 42 ad art. 245 CO; AEBI-MÜLLER, op. cit., n. 06.24; cf. également LEMP, Berner Kommentar, 1963, n. 81 s. ad art. 214 aCC). Tercier, que citent les recourants à l'appui de leur thèse, qualifie l'attribution du bénéfice de disposition pour cause de mort en se référant à l'ATF 102 II 312 (TERCIER, op. cit., n. 1841). Quant à la forme, il indique de manière générale que la validité d'une donation au décès est subordonnée aux règles applicables aux pactes successoraux, sans se prononcer expressément sur l'attribution du bénéfice issu de la liquidation du régime matrimonial (TERCIER, op. cit., n. 1843).
4.3 Il n'y a pas lieu d'examiner, en l'espèce, la question de la qualification juridique des conventions prévoyant une répartition du bénéfice autre que celle prévue par la loi dès lors que les considérations qui suivent, confirment que la forme du contrat de mariage est suffisante.
En premier lieu, le texte légal lui-même prévoit expressément qu'une dérogation au système de la loi doit intervenir par contrat de mariage (art. 214 al. 3 aCC et 216 al. 1 CC). En outre, ces deux dispositions sont comprises, d'un point de vue systématique, dans le titre du Code civil traitant des régimes matrimoniaux et non dans celui relatif aux dispositions pour cause de mort. Quant à leur portée, ces conventions dérogeant au système légal sont, d'une manière générale, prévues en faveur du conjoint survivant, l'art. 217 CC précisant qu'à défaut d'une clause expresse dans le contrat de mariage, elles ne s'appliquent pas en cas de divorce, séparation de corps ou nullité du mariage (pour l'ancien droit, art. 154 al. 3, 155 et 134 al. 2 aCC). Aussi, la disposition spéciale (art. 216 al. 1 CC ou, comme en l'espèce, art. 214 al. 3 aCC) qui les soumet au contrat de mariage serait pratiquement vidée de son sens si l'on exigeait qu'elles satisfassent aux formes du pacte successoral aussitôt qu'elles visent à favoriser le conjoint survivant. En outre, dès lors que la loi prévoit expressément que les conventions sur la répartition du bénéfice peuvent porter atteinte aux droits des héritiers réservataires à l'exclusion de ceux des enfants non communs et de leurs descendants (art. 216 al. 2 CC et 10 al. 3 Tit. fin. CC), force est d'admettre qu'elle les soumet à des règles spécifiques qui diffèrent de celles prévalant de manière générale en droit successoral. Si tel n'était pas le cas, ces conventions ne seraient autorisées que dans les limites de la quotité disponible, seraient sans autre soumises à réduction et il n'aurait pas été nécessaire de prévoir un correctif en faveur des descendants non communs. De telles conventions ne doivent en conséquence pas satisfaire aux formes du pacte successoral même si elles ne produisent leur effet qu'en cas de décès de l'un des conjoints. Les art. 216 al. 1 CC et 214 al. 3 aCC constituent des "leges speciales" par rapport aux art. 245 al. 2 CO et 512 CC.
Enfin, un traitement différent des époux soumis au régime de l'union des biens, comme le préconisent les recourants en se référant à Baddeley - qui pourtant ne se prononce pas sur la question (BADDELEY, op. cit., n. 42 ad art. 245 CO) -, ne se justifie pas. Le législateur a en effet expressément soumis les contrats de mariage passés sous l'ancien droit - comme ceux conclus sous le nouveau droit - à des règles spéciales comparables, notamment en ce qui concerne la protection des héritiers réservataires. Les art. 216 CC et 214 al. 3 aCC en relation avec l'art. 10 al. 3 Tit. fin. CC doivent ainsi être interprétés de manière identique (cf. consid. 4.2.1 supra).
4.4 En l'espèce, la modification en faveur du conjoint survivant de la répartition du bénéfice qui résulte de la liquidation du régime matrimonial convenue par contrat de mariage du 24 janvier 1973 se révèle pleinement valable.
5. Les recourants se plaignent encore d'une violation de leur droit d'être entendu en tant que la cour cantonale a refusé d'ordonner l'audition des petits-enfants du de cujus, laquelle permettrait de démontrer que le testament fait en faveur de la défenderesse ne serait pas l'expression de la libre volonté de celui-ci. Dans la mesure où l'intimée dispose, de par le contrat de mariage, d'une prétention sur l'ensemble des biens de la succession, il n'y a pas lieu d'examiner ce grief; son admission n'est pas de nature à influer sur l'issue de la cause. Il en va de même pour la prétendue violation de l'art. 604 CC quant à l'"argent noir" allégué dès lors qu'il ressort de l'arrêt cantonal que l'ensemble de la fortune des époux X._ est constituée d'acquêts sur lesquels l'intimée peut faire valoir sa prétention découlant du droit matrimonial.
6. Sur le vu de l'ensemble de ce qui précède, le recours doit être rejeté. Les frais judiciaires, arrêtés à 10'000 fr., sont mis à la charge des recourants qui succombent (art. 66 al. 1 LTF). Il n'y a pas lieu d'allouer de dépens à l'intimée qui n'a pas été invitée à répondre (art. 68 al. 1 LTF).
Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté.
2. Les frais judiciaires, arrêtés à 10'000 fr., sont mis à la charge des recourants.
3. Le présent arrêt est communiqué aux parties et à la Cour d'appel de la Cour suprême du canton de Berne.
Lausanne, le 15 février 2011
Au nom de la IIe Cour de droit civil
du Tribunal fédéral suisse
La Présidente: Le Greffier:
Hohl Richard