Sachverhalt:
A. Das Obergericht des Kantons Zürich erklärte X._ am 10. Mai 2011 zweitinstanzlich der mehrfachen qualifizierten Widerhandlung gegen das Betäubungsmittelgesetz (Anklageziffern 2-6, fünf Transporte) schuldig. Vom Vorwurf betreffend die Anklageziffer 1 (Transport vom 21./22. Dezember 2008) sprach es ihn frei. Es verurteilte ihn unter Anrechnung der ausgestandenen Haft und des vorzeitigen Strafvollzugs von 729 Tagen zu einer Freiheitsstrafe von 45 Monaten.
Das Obergericht geht von folgendem Sachverhalt aus:
X._ und A._ transportierten mit Hilfe von Kurieren Kokaingemisch von Holland nach Zürich, um es in der Schweiz verkaufen zu lassen. Die beiden waren für das Beschaffen des Kokains, das Organisieren der Kuriere und den Rücktransport des Erlöses aus dem Kokainhandel nach Holland verantwortlich. In der Schweiz war B._ für die Betreuung der Kuriere, deren Unterbringung sowie die Entgegennahme resp. das Lagern des in die Schweiz transportierten Kokains zuständig. Insgesamt organisierte X._ in Zusammenarbeit mit A._ und B._ fünf Kokaintransporte, die am 19./20. Februar 2009 (mind. ca. 490 Gramm Kokaingemisch, Reinheitsgrad ca. 5.7 %) und am 26./27. März 2009 (712 Gramm Kokaingemisch, Reinheitsgrad zwischen 5.7 % und 7.1 %) durch den Kurier C._, am 9. Februar 2009 (ca. 530 Gramm Kokaingemisch, Annahme Reinheitsgrad 5.1 %) und am 22./23. März 2009 (925 Gramm Kokaingemisch, Reinheitsgrad 5.1 %) durch die Kurierin D._ sowie am 1. Februar 2009 durch die Kuriere E._ und einen Unbekannten (insgesamt ca. 900 Gramm Kokaingemisch, Annahme Reinheitsgrad 5.1 %) durchgeführt wurden.
B. X._ führt Beschwerde in Strafsachen. Er beantragt, die Dispositiv-Ziffern 1 (Bandenmässigkeit) sowie 3 (Strafpunkt) des Urteils des Obergerichts des Kantons Zürich seien aufzuheben. Er sei vom Vorwurf der bandenmässigen Tatbegehung freizusprechen und mit einer Freiheitsstrafe von maximal 16 2/3 Monaten zu bestrafen, unter Kosten- und Entschädigungsfolgen. Zudem ersucht er um Gewährung der unentgeltlichen Rechtspflege und Verbeiständung.
Erwägungen:
1. 1.1 Der Beschwerdeführer rügt eine Verletzung des Anklagegrundsatzes. Die Anklage umschreibe nicht bzw. nur ungenügend, welche Planungs- und Entschlusshandlungen ihm vorgeworfen werden. Sie konkretisiere auch nicht, inwiefern er sich an der Ausführung der fünf Transporte beteiligt habe (Beschwerde S. 3 Ziff. 6).
1.2 Der Anklagegrundsatz wurde nicht verletzt. Die Anklageschrift genügt auch den sich aus der Informationsfunktion ergebenden Anforderungen (zum Anklageprinzip BGE 133 IV 235 E. 6.3 S. 245 mit Hinweisen). Die Vorinstanz hält zutreffend fest, dass auf den Seiten 2 und 3 der Anklageschrift vom 14. Oktober 2010 umschrieben ist, wie der Beschwerdeführer bei der Planung, Beschlussfassung und Ausführung der ihm vorgeworfenen Delikte beteiligt war (angefochtenes Urteil S. 6 E. 3; bezirksgerichtliche Akten act. 36). Entgegen dessen Ansicht handeln diese Seiten keineswegs nur vom Transport von C._ vom Dezember 2008. Zudem ist in den Anklageziffern zu den einzelnen Transporten noch konkreter beschrieben, worin die Tatbeteiligung des Beschwerdeführers bestand (Anklage S. 4-7). Seine Verteidigungsrechte waren nicht beeinträchtigt, was er auch nicht vorbringt.
2. 2.1 Der Beschwerdeführer rügt eine Verletzung seines Anspruchs auf rechtliches Gehör (Art. 29 Abs. 2 BV) sowie von weiteren Verfahrensrechten (Art. 32 BV, Art. 6 EMRK). Die Vorinstanz stütze den Schuldspruch unter anderem auf Telefongespräche zwischen C._ und B._ vom 24. März 2009, 16.20 Uhr, sowie demjenigen zwischen ihm und B._ vom 25. Januar 2009, 22.10 Uhr, und vom 29. Januar 2009, 20.08 Uhr. Der Inhalt dieser Gespräche dürfe jedoch nicht gegen ihn verwendet werden, da ihm die entsprechenden Abhörprotokolle nicht vorgehalten worden seien (Beschwerde S. 9 4. Abschnitt, S. 13 letzter Abschnitt, S. 14 erster Abschnitt, S. 19 Ziff. 9.2 und S. 20 f. Ziff. 10.2 f.).
2.2 Der anwaltlich vertretene Beschwerdeführer erhebt diese Rüge erstmals vor Bundesgericht. Gemäss dem Grundsatz von Treu und Glauben ist es nicht zulässig, verfahrensrechtliche Rügen, die in einem früheren Verfahrensstadium hätten geltend gemacht werden können, später noch vorzubringen (BGE 135 III 334 E. 2.2; 134 I 20 E. 4.3.1; je mit Hinweisen). Er hätte diesen angeblichen Verfahrensmangel bereits bei den kantonalen Instanzen vorbringen können, was er aber nicht tat (Protokoll erstinstanzliche Verhandlung, S. 3-11, 84-96, 121-125, 141-146; bezirksgerichtliche Akten act. 30, act. 37, act. 45; vorinstanzliche Akten act. 60, act. 62 Protokoll Berufungsverhandlung S. 3-28, 38-40). Sein Zuwarten widerspricht Treu und Glauben. Diesbezüglich ist überdies der kantonale Instanzenzug nicht erschöpft und der Entscheid nicht letztinstanzlich im Sinne von Art. 80 Abs. 1 BGG (Urteil 6B_317/2007 vom 16. Oktober 2007 E. 2 mit Hinweisen). Auf die Beschwerde ist in diesem Punkt nicht einzutreten.
3. 3.1 Der Beschwerdeführer rügt, die Vorinstanz stelle den Sachverhalt offensichtlich unrichtig fest und verletze den Grundsatz "in dubio pro reo". Er macht geltend, eine willkürfreie und umfassende Beweiswürdigung hätte ergeben, dass er nicht als Mitglied einer Bande sowie lediglich in untergeordneter Weise gehandelt habe und ausserdem nur an drei Kokaintransporten beteiligt gewesen sei (Beschwerde S. 4 ff.). Insoweit verletze die Vorinstanz ebenso aArt. 19 Ziff. 1 Abs. 3 und 4 sowie Ziff. 2 lit. b BetmG (siehe nArt. 19 Abs. 1 lit. b und c sowie Abs. 2 lit. a und b BetmG, in Kraft seit 1. Juli 2011; Beschwerde S. 6 f., S. 17 erster Abschnitt, S. 19 Ziff. 9.4, S. 20 Ziff. 10 und S. 21 Ziff. 10.3 und 11).
3. 3.1 Der Beschwerdeführer rügt, die Vorinstanz stelle den Sachverhalt offensichtlich unrichtig fest und verletze den Grundsatz "in dubio pro reo". Er macht geltend, eine willkürfreie und umfassende Beweiswürdigung hätte ergeben, dass er nicht als Mitglied einer Bande sowie lediglich in untergeordneter Weise gehandelt habe und ausserdem nur an drei Kokaintransporten beteiligt gewesen sei (Beschwerde S. 4 ff.). Insoweit verletze die Vorinstanz ebenso aArt. 19 Ziff. 1 Abs. 3 und 4 sowie Ziff. 2 lit. b BetmG (siehe nArt. 19 Abs. 1 lit. b und c sowie Abs. 2 lit. a und b BetmG, in Kraft seit 1. Juli 2011; Beschwerde S. 6 f., S. 17 erster Abschnitt, S. 19 Ziff. 9.4, S. 20 Ziff. 10 und S. 21 Ziff. 10.3 und 11).
3.2 3.2.1 Nach aArt. 19 Ziff. 1 Abs. 3 und 4 BetmG macht sich strafbar, wer unbefugt Betäubungsmittel lagert, versendet, befördert, ein-, aus- oder durchführt bzw. unbefugt anbietet, verteilt, verkauft, vermittelt, verschafft, verordnet, in Verkehr bringt oder abgibt (siehe nArt. 19 Abs. 1 lit. b und c BetmG). Die allgemeinen Bestimmungen des Strafgesetzbuches finden auch im Betäubungsmittelstrafrecht Anwendung, soweit das Betäubungsmittelgesetz nicht selbst Bestimmungen aufstellt (Art. 26 BetmG). In aArt. 19 Ziff. 1 BetmG (nArt. 19 Abs. 1 BetmG) sind nahezu alle Unterstützungshandlungen als selbstständige Handlungen umschrieben. Unterstützende Tatbeiträge sind daher nicht über die Regeln der Mittäterschaft, Anstiftung oder Gehilfenschaft in die eigentliche Tat einzubeziehen. Als Mittäter zu bestrafen ist deshalb auch, wer als (untergeordnetes) Mitglied einer Bande auf Geheiss handelte oder wer in der Organisation nur dienende Stellung einnahm und Handlungen von untergeordneter Bedeutung vornahm. Gehilfenschaft im Sinne von Art. 25 StGB liegt lediglich vor, wenn die objektive Mitwirkung an der Tat eines anderen sich auf einen untergeordneten, vom Gesetz nicht als selbstständiges Delikt erfassten Beitrag beschränkt (BGE 133 IV 187 E. 3.2 f.).
Nach der bundesgerichtlichen Rechtsprechung liegt Bandenmässigkeit vor, wenn sich zwei oder mehrere Täter mit dem ausdrücklich oder konkludent geäusserten Willen zusammenfinden, inskünftig zur Verübung mehrerer selbstständiger, im Einzelnen möglicherweise noch unbestimmter, Straftaten zusammenzuwirken. Das Qualifikationsmerkmal der Bande setzt gewisse Mindestansätze einer Organisation (etwa Rollen- oder Arbeitsteilung) und eine Intensität des Zusammenwirkens voraus (BGE 135 IV 158 E. 2 mit Hinweisen).
3.2.2 Die vorinstanzlichen Sachverhaltsfeststellungen können beim Bundesgericht nur gerügt werden, wenn sie willkürlich sind oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von Art. 95 BGG beruhen und wenn die Behebung des Mangels für den Ausgang des Verfahrens entscheidend sein kann (Art. 97 Abs. 1 BGG; BGE 134 IV 36 E. 1.4.1 S. 39). Das Bundesgericht hat die Voraussetzungen an die Begründungspflicht einer Willkürrüge und für das Vorliegen von Willkür mehrfach dargelegt. Darauf kann verwiesen werden (BGE 136 I 49 E. 1.4.1; 135 V 2 E. 1.3; 134 I 140 E. 5.4; 134 II 244 E. 2.2; je mit Hinweisen).
Dem Grundsatz "in dubio pro reo" kommt in der vom Beschwerdeführer angerufenen Funktion als Beweiswürdigungsregel im Verfahren vor dem Bundesgericht keine über das Willkürverbot von Art. 9 BV hinausgehende selbstständige Bedeutung zu (BGE 127 I 38 E. 2a S. 41; 124 IV 86 E. 2a; je mit Hinweisen).
Dem Grundsatz "in dubio pro reo" kommt in der vom Beschwerdeführer angerufenen Funktion als Beweiswürdigungsregel im Verfahren vor dem Bundesgericht keine über das Willkürverbot von Art. 9 BV hinausgehende selbstständige Bedeutung zu (BGE 127 I 38 E. 2a S. 41; 124 IV 86 E. 2a; je mit Hinweisen).
3.3 3.3.1 Die Vorinstanz führt aus, der angeklagte Sachverhalt beruhe insbesondere auf den Aussagen des Beschwerdeführers, von A._, von B._, von C._ sowie den Erkenntnissen der Telefonüberwachungen. Die Aussagen des Beschwerdeführers während der Geständnisphase (zwischen August und Dezember 2009) seien schlüssig, detailreich, ohne Widersprüche und würden - zusammen mit dem übrigen Beweisergebnis - ein stimmiges Ganzes ergeben. Sein Geständnis stimme weitgehend mit demjenigen von A._ überein. Beide seien in Haft gewesen, als sie die Geständnisse ablegt hätten, weshalb es nicht möglich sei, dass sie Absprachen hätten treffen können. Zudem sei nicht einzusehen, weshalb sich der Beschwerdeführer zu Unrecht hätte belasten sollen. Seine Begründung hierzu, wonach er Angst um seine Tochter gehabt und deshalb die Schuld auf sich genommen habe, leuchte nicht ein. Der Beschwerdeführer habe keine Angaben gemacht, die es ermöglicht hätten, F._ (den angeblich Hauptverantwortlichen) zu finden. Er hätte F._ ohne Furcht bereits von Anfang an nennen können. Dass er dies nicht tat, sondern erst später erwähnte, er habe Angst gehabt, deute darauf hin, dass diese Angst eine Schutzbehauptung sei, und die in der Geständnisphase gemachten Aussagen wahr seien. Die späteren Äusserungen des Beschwerdeführers seien Schutzbehauptungen, mit welchen er versucht habe, sich herauszureden und die Verantwortung auf F._ abzuschieben (angefochtenes Urteil S. 8-13, erstinstanzlicher Entscheid S. 18).
3.3.2 Die Vorinstanz erwägt, nur der Beschwerdeführer und A._ hätten F._ erwähnt. Letzterer habe ihn erst genannt, nachdem er gehört habe, wie der Beschwerdeführer ihn ins Spiel gebracht habe. Nicht einmal B._, der mit ihnen eng zusammengearbeitet habe, habe je von F._ gehört. Er habe dahinter gar eine Lüge des Beschwerdeführers vermutet. Die polizeilichen Ermittlungen hätten nicht ergeben, dass F._ existiere. Aus den Aussagen von anderen Mitangeklagten gehe indes hervor, dass in Holland allenfalls eine weitere Person mitgewirkt habe. Deshalb sei nicht auszuschliessen, dass von dort zusätzlich jemand in die Drogengeschäfte verwickelt gewesen sei, was jedoch nichts an den selbstständigen Handlungen des Beschwerdeführers ändere (angefochtenes Urteil S. 13 2. Abschnitt).
Nach der Konfrontationseinvernahme mit dem Beschwerdeführer, an welcher A._ ihn und sich selbst noch als Auftraggeber der Transporte belastet habe, sei dieser auf die an dieser Einvernahme vom Beschwerdeführer geäusserten Version umgeschwenkt, wonach sie nicht die Auftraggeber gewesen seien, sondern nur für F._ gearbeitet hätten. A._ habe jedoch davor, d.h. während seiner Geständnisphase, so konstant und widerspruchsfrei ausgesagt, dass seine späteren Äusserungen, in welchen er alles bestritten und die Verantwortung auf F._ geschoben habe, nicht glaubhaft seien. Es sei nicht nachvollziehbar, weshalb er den Beschwerdeführer, B._ und sich selbst zu Unrecht hätte belasten sollen, wenn dies nicht der Wahrheit entspreche. Ausserdem würden sich die während dieser Phase gemachten Aussagen mit dem übrigen Untersuchungsergebnis, insbesondere den Telefonüberwachungen, decken (angefochtenes Urteil S. 14 f. E. 2.2 a).
3.4 Soweit der Beschwerdeführer den tatsächlichen Feststellungen der Vorinstanz und ihrer eingehenden Beweiswürdigung einzig seine Sicht der Dinge gegenüberstellt, ohne näher auszuführen, inwiefern ihr Entscheid (auch) im Ergebnis willkürlich sein soll, erschöpfen sich seine Vorbringen in appellatorischer Kritik. Darauf ist nicht einzutreten. Dies ist der Fall, wenn er behauptet, B._ habe sich nicht als Bandenmitglied, sondern als selbstständiger Unternehmer betätigt (Beschwerde S. 7 2. Abschnitt), oder wenn er vorbringt, F._ sei für die Untersuchungsbehörden leicht zu finden (Beschwerde S. 8 letzter Abschnitt). Ebenso wenn er beteuert, er habe das ihn belastende SMS vom 23. März 2009 (1.42 Uhr) nicht geschrieben. F._ habe sich schützen wollen und deshalb sein Gerät benutzt (Beschwerde S. 15 f.).
Ebenfalls nicht zu hören ist die Rüge des Beschwerdeführers, die Vorinstanz berücksichtige die entlastenden Aussagen von C._ nicht (Beschwerde S. 14 f. Ziff. 8.3). Im Rahmen der Würdigung der Aussagen der Mitbeteiligten hält die Vorinstanz fest, jener habe die Namen seiner Auftraggeber nicht nennen wollen. Wenn er zu A._ und zum Beschwerdeführer befragt worden sei, habe er erklärt, er wolle keine Probleme bekommen. Diese Reaktion zeige, dass C._ vor dem Beschwerdeführer Angst gehabt habe, was darauf hindeute, dass er von ihm beauftragt worden sei (angefochtenes Urteil S. 16 f. E. 2.2). Mit diesen Ausführungen der Vorinstanz setzt sich der Beschwerdeführer nicht auseinander.
Nach der Auffassung des Beschwerdeführers sind die Aussagen von B._ nicht verwertbar, da aus dessen Verhalten an den Einvernahmen hervorgehe, dass er das Verfahren nicht ernst genommen habe. Sodann habe er nicht konstant und widersprüchlich ausgesagt (Beschwerde S. 10 ff. Ziff. 8.2). Damit legt der Beschwerdeführer einzig dar, wie die Aussagen seiner Meinung nach richtigerweise zu würdigen gewesen wären. Indem er in seiner Beschwerde die bereits im kantonalen Verfahren vorgebrachten Tatsachenbehauptungen wiederholt, zeigt er keine Willkür auf (vorinstanzliche Akten act. 60 S. 9 und S. 14 f.). Er stellt der vorinstanzlichen Würdigung lediglich seine eigene Sicht der Dinge gegenüber, ohne zu erörtern, inwiefern das angefochtene Urteil (auch) im Ergebnis verfassungswidrig sein sollte.
3.5 Der Beschwerdeführer wendet ein, die Vorinstanz stütze sich zu einseitig auf seine Aussagen bzw. diejenigen von A._ während der sog. "Geständnisphase", in welcher sie aus Angst vor F._ ausgesagt hätten, dass sie den Drogenhandel zusammen mit B._ organisiert sowie selbstständig betrieben hätten. Als er realisiert habe, dass ihm Transporte angelastet wurden, an denen er nicht beteiligt gewesen sei, sei er gezwungen gewesen, sein Aussageverhalten zu ändern. Die Vorinstanz nehme an, F._ existiere. Gleichwohl lege sie ihrem Urteil nicht die ihn betreffenden Äusserungen zugrunde, womit sie überdies seinen Anspruch auf rechtliches Gehör verletze (Beschwerde S. 4-7).
Die vorinstanzliche Schlussfolgerung, wonach die Drogentransporte unter anderem gestützt auf die schlüssigen, widerspruchsfreien sowie detailreichen Aussagen des Beschwerdeführers während seiner Geständnisphase - die zusammen mit dem übrigen Beweisergebnis ein stimmiges Ganzes ergeben - erwiesen sind, ist nicht willkürlich. Entgegen dem Einwand des Beschwerdeführers berücksichtigt die Vorinstanz ebenso den Umstand, dass er bereits vor der Konfrontationseinvernahme mit A._ am 15. Dezember 2009, mitunter von einer Person in Holland sprach, deren Namen er nicht nennen könne (Beschwerde S. 4 2. Abschnitt; angefochtenes Urteil S. 8 E. 2 verweist auf den erstinstanzlichen Entscheid S. 10 f.; vorinstanzliche Akten act. 2/8 S. 3, act. 2/9 S. 15, act. 2/11 S. 6). Sein Aussageverhalten, auch die Präzisierungen bzw. den Widerruf des Geständnisses, hat die Vorinstanz damit sehr wohl einbezogen. Allerdings erachtet sie seine Aussagen nach dem 15. Dezember 2009, mit welchen er immer mehr versuchte, sich herauszureden und die Verantwortung auf F._ abzuschieben, als nicht glaubhaft, was nicht zu beanstanden ist. Die Vorinstanz ist auch nicht in Willkür verfallen, wenn sie erwägt, die Tatsache, dass möglicherweise eine weitere Person aus Holland in den Handel involviert gewesen sei, namentlich als Kokainlieferant, habe keinen Einfluss auf die angeklagten und gestützt auf das Beweisergebnis erstellten, selbstständigen Handlungen des Beschwerdeführers. Insofern ist die Rüge der Verletzung des rechtlichen Gehörs, weil dem vorinstanzlichen Urteil nicht die Aussagen zu F._ zugrunde liegen, unbegründet. Die geltend gemachte Angst vor der Nennung des Namens des angeblich Hauptverantwortlichen als Grund für sein Geständnis überzeugt nicht. Er nannte bloss einen Übernamen, was er von Anfang an hätte tun können, da mit dieser wie auch mit den weiteren diffusen Informationen die tatsächlich dahinterstehende Person nicht ermittelt werden konnte (vorinstanzliche Akten act. 1/11). Zudem fällt auf, dass er den Übernamen F._ bzw. dessen Nationalität in Konfrontationseinvernahmen und damit vor möglichen Zeugen äusserte, was ebenfalls gegen die Furcht vor einer allfälligen Vergeltung spricht. Ausserdem stimmen die unabhängig voneinander gemachten, konstanten und widerspruchsfreien Aussagen von A._ während seiner Geständnisphase weitgehend mit dem Geständnis des Beschwerdeführers überein (angefochtenes Urteil S. 9 f., S. 12 und S. 14 f. E. 2.2 a; erstinstanzlicher Entscheid S. 10-14; vorinstanzliche Akten act. 2/6-7, act. 2/9-11, act. 2/13, act. 6/5-7, act. 6/9-10). Hiermit setzt sich der Beschwerdeführer nicht substanziiert auseinander, sondern behauptet lediglich, A._ habe ebenfalls Angst gehabt, etwas über F._ zu sagen (Beschwerde S. 8 f. Ziff. 8.1).
3.6 Das Vorbringen des Beschwerdeführers, A._, B._ und er seien nicht die Hauptverantwortlichen der Drogentransporte gewesen, weil ihre finanzielle Beteiligung daran jeweils höchstens 20 % bis 50 % betragen habe, geht an der Sache vorbei (Beschwerde S. 4 erster Abschnitt, S. 6 2. Abschnitt und S. 10 erster Abschnitt). Entgegen seiner Behauptung "anerkennt" die Vorinstanz seine Aussage, dass A._, B._ und er jeweils Geld zusammengelegt hätten, um damit 200-300 Gramm Kokain sowie Streckmittel oder auch gestrecktes Kokain zu kaufen, nicht. Sie gibt diese Äusserung ohne Würdigung im Rahmen der Zusammenfassung seiner Aussagen wieder (angefochtenes Urteil S. 9). Zu präzisieren ist, dass er aussagte, sie hätten jeweils 200-300 Gramm Kokain sowie zusätzlich das Streckmittel gekauft und dann habe sich die wunderbare Sache vermehrt. Und das hätten sie hierher geschickt (vorinstanzliche Akten act. 2/6 S. 12). Aus diesen Aussagen lässt sich kein solch tiefes Beteiligungsverhältnis an der transportierten Menge Kokaingemisch - 490 Gramm, 712 Gramm, ca. 530 Gramm, 925 Gramm, ca. 900 Gramm - ableiten.
3.7 Hinsichtlich der Transporte von D._, E._ sowie dem Unbekannten zitiert der Beschwerdeführer seine Aussagen bzw. diejenigen von A._ vor und nach den Geständnisphasen (Beschwerde S. 17-21). Damit vermag er keine Willkür darzutun (E. 3.5 hiervor). Im Übrigen ist die vorinstanzliche Feststellung, er habe ausgeführt, dass A._, B._ und er, D._ den Kurierlohn bezahlt hätten, entgegen seiner Behauptung nicht aktenwidrig (Beschwerde S. 19 Ziff. 9.3, angefochtenes Urteil S. 11 E. 2.1 d, vorinstanzliche Akten act. 2/9 S. 6).
3.8 Insgesamt zeigt der Beschwerdeführer nicht auf, dass und inwiefern das vorinstanzliche Beweisergebnis schlechterdings nicht mehr vertretbar sein sollte. Die Beschwerde ist unbegründet, soweit darauf eingetreten werden kann.
3.9 Soweit sich der Beschwerdeführer zur rechtlichen Würdigung der Vorinstanz äussert, tut er dies lediglich gestützt auf seine eigene Beweiswürdigung. Inwiefern die Vorinstanz auf der Grundlage der festgestellten Tatsachen aArt. 19 Ziff. 1 Abs. 3 und 4 sowie Ziff. 2 lit. b BetmG (nArt. 19 Abs. 1 lit. b und c sowie Abs. 2 lit. a und b BetmG) verletzt, legt er nicht dar und ist auch nicht ersichtlich. Auf ihre zutreffenden Erwägungen kann verwiesen werden (Art. 109 Abs. 3 BGG, angefochtener Entscheid S. 21 f. und S. 23 f.).
4. 4.1 Der Beschwerdeführer wendet sich gegen die Strafzumessung. Er macht geltend, die Vorinstanz lege verschiedene Strafzumessungsfaktoren zu seinen Ungunsten aus oder berücksichtige solche zu Unrecht nicht, wie sein Geständnis oder seine finanzielle Notlage. Ausserdem bestätige sie die erstinstanzliche Strafe, obwohl sie sein Verschulden als mittelschwer und nicht wie die erste Instanz als schwer qualifiziere. Insgesamt sei die Freiheitsstrafe von 45 auf maximal 16 2/3 Monate zu reduzieren (Beschwerde S. 21-27).
4.2 Die Vorinstanz stuft das Verschulden in objektiver Hinsicht als mittelschwer ein. Der Beschwerdeführer habe insgesamt ca. 197 Gramm reines Kokain in die Schweiz transportiert. Damit habe er ein erhebliches Gefährdungspotenzial für die Gesundheit vieler Menschen geschaffen. Bei allen Transporten sei der Grenzwert für einen schweren Fall weit überschritten gewesen (BGE 120 IV 334 E. 2a S. 338; 109 IV 143 E. 3b). Es gelte die Rechtsprechung gemäss BGE 109 IV 143 ff., wonach Kokain die Gesundheit schädige und Konsumenten davon psychisch abhängig würden. Der Beschwerdeführer habe ausgesagt, Kokain könne töten. Somit sei ihm bekannt, dass es eine illegale Droge sei, die süchtig machen und zu wesentlichen Gesundheitsschäden führen könne. Als einer der Organisatoren der Kokaintransporte und Auftraggeber der Kuriere, habe er der mittleren Hierarchiestufe innerhalb der Drogenorganisation angehört (angefochtenes Urteil S. 25 f. E. 4).
Die Vorinstanz erwägt, das subjektive Verschulden sei als schwer zu qualifizieren. Während drei Monaten sei er an fünf Kokaintransporten beteiligt gewesen, was auf einen ausgeprägten deliktischen Willen schliessen lasse. Er habe vorsätzlich und nur aus finanziellen Interessen gehandelt. Er lebe zwar in bescheidenen Verhältnissen, gleichwohl habe keine Notlage vorgelegen, da er bis zur Verhaftung Gelegenheitsjobs nachgegangen sei und seine Ehefrau ein Einkommen erzielt habe. Ferner habe er nicht wissentlich mit besonders gestrecktem Kokain gehandelt (angefochtenes Urteil S. 26 f.) .
Gemäss den weiteren Erwägungen der Vorinstanz weisen die persönlichen Verhältnisse des Beschwerdeführers keine Umstände auf, die sich auf die Strafzumessung auswirken. Sein Geständnis während der Untersuchung könne nicht strafmindernd berücksichtigt werden, da er es widerrufen habe. Die Version, wonach er lediglich ein Gehilfe von F._ gewesen sei, sei nicht glaubhaft. Die mehrfache Tatbegehung sowie das Vorliegen mehrerer Qualifikationsgründe wirke sich innerhalb des ordentlichen Strafrahmens straferhöhend aus. Insgesamt erweist sich für die Vorinstanz eine Freiheitsstrafe von 45 Monaten als angemessen (angefochtenes Urteil S. 27 f.).
4.3 Das Bundesgericht hat die Grundsätze der Strafzumessung wiederholt dargelegt (BGE 136 IV 55 E. 5.4 ff.; 135 IV 130 E. 5.3.1; 132 IV 102 E. 8.1; je mit Hinweisen). Darauf kann verwiesen werden.
4.3 Das Bundesgericht hat die Grundsätze der Strafzumessung wiederholt dargelegt (BGE 136 IV 55 E. 5.4 ff.; 135 IV 130 E. 5.3.1; 132 IV 102 E. 8.1; je mit Hinweisen). Darauf kann verwiesen werden.
4.4 4.4.1 Soweit die Rügen des Beschwerdeführers auf der geltend gemachten willkürlichen Sachverhaltserstellung beruhen, z. B. wenn er vorbringt, er habe als Gehilfe nicht auf der mittleren Hierarchiestufe gestanden (Beschwerde S. 24 3. Abschnitt), sind sie unbegründet (E. 3 hiervor). Insofern ist ebenfalls nicht zu beanstanden, dass die Vorinstanz das "Geständnis" des Beschwerdeführers, er sei lediglich ein Gehilfe gewesen, nicht strafmindernd berücksichtigt.
4.4.2 Der Beschwerdeführer macht geltend, die Vorinstanz gehe zu Unrecht davon aus, er habe gewusst, dass Kokain eine gefährliche Droge und nicht nur ein Genussmittel sei (Beschwerde S. 22 f.). Diese Rüge ist unbegründet. Gestützt auf seine Aussagen, wonach Kokain eine illegale Droge sei, die süchtig machen und töten könne, durfte die Vorinstanz zum Schluss gelangen, er habe das erhebliche Gefährdungspotenzial gekannt (angefochtenes Urteil S. 25 f. E. 4). Dies kann darüber hinaus als allgemein bekannt gelten. Beim Handel mit Kokain kann gemäss der geltenden Rechtslage nicht die Rede davon sein, dass ein allgemeiner Konsens hinsichtlich der fehlenden Verwerflichkeit besteht (Beschwerde S. 23 f.).
4.4.3 Die Vorinstanz nimmt an, obschon der Beschwerdeführer gewusst habe, dass das Kokain gestreckt worden war, sei ihm dessen schlechte Qualität nicht bekannt gewesen. Er habe nicht wissentlich besonders stark gestrecktes Kokain transportiert (hierzu BGE 122 IV 299 E. 2c). Es sei lebensfremd, bei so schlechtem Kokain einen solchen Aufwand - Transportkosten der Kuriere, Kurierlöhne, eigene Reisekosten - zu betreiben (angefochtenes Urteil S. 26 f.). Diese Schlussfolgerung ist entgegen dem Vorbringen des Beschwerdeführers auch vertretbar, wenn er darüber informiert gewesen sein sollte, dass die schlechte Qualität des Kokains beanstandet worden war (Beschwerde S. 26 f. 3. Abschnitt). Ferner durfte die Vorinstanz ohne Willkür verneinen, dass sich der Beschwerdeführer in einer finanziellen Notlage befand. Zum einen erzielte seine Ehefrau regelmässig ein Erwerbseinkommen sowie er bis zu seiner Verhaftung mit Gelegenheitsjobs. Zum anderen konnte Erstere die angebliche finanzielle Notlage durch die Aufnahme einer zweiten Arbeitsstelle sogar alleine abwenden (Beschwerde S. 24 ff., angefochtenes Urteil S. 26 2. Abschnitt).
4.4.4 Die Vorinstanz ist in ihrer Strafzumessung nicht an die Erwägungen der ersten Instanz gebunden. Entgegen der Auffassung des Beschwerdeführers durfte sie die gleich hohe Strafe ausfällen wie jene (Beschwerde S. 21), selbst wenn sie sein Verschulden in objektiver Hinsicht etwas leichter einstuft. Es ist zulässig, dass sie ein anderes Strafzumessungskriterium stärker straferhöhend als die erste Instanz gewichtet und deshalb auf die gleich hohe Strafe kommt. Jedenfalls hält sich die ausgefällte Strafe von 45 Monaten auch bei einer Gesamtbetrachtung innerhalb des sachrichterlichen Ermessens und ist bundesrechtlich nicht zu beanstanden.
5. Die Beschwerde ist abzuweisen, soweit darauf einzutreten ist. Das Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege und Verbeiständung ist ebenfalls abzuweisen, da die Beschwerde von vornherein aussichtslos war (Art. 64 Abs. 1 BGG).
Bei diesem Ausgang des Verfahrens hat der Beschwerdeführer die bundesgerichtlichen Kosten zu tragen (Art. 66 Abs. 1 BGG). Seinen angespannten finanziellen Verhältnissen ist mit einer reduzierten Gerichtsgebühr Rechnung zu tragen (Beschwerde S. 25 ff.; Art. 65 Abs. 2 BGG).
Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
2. Das Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege und Verbeiständung wird abgewiesen.
3. Die Gerichtskosten von Fr. 1'600.-- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
4. Dieses Urteil wird den Parteien und dem Obergericht des Kantons Zürich, II. Strafkammer, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 12. September 2011
Im Namen der Strafrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Mathys
Die Gerichtsschreiberin: Pasquini