Faits:
A. H._, né en 1950, d'origine étrangère, est arrivé en Suisse en 1993 en qualité de requérant d'asile. Il est au bénéfice d'une formation de mécanicien sur automobiles, achevée le 20 mai 1969. Dans son pays d'origine, il était propriétaire de son propre garage qu'il exploitait seul jusqu'à son arrivée en Suisse. Depuis lors, il n'a jamais repris d'activité professionnelle. Le 24 août 2005, il a déposé une demande de prestations de l'assurance-invalidité (AI) tendant à l'octroi d'une rente, en faisant état de troubles psychiques importants et de problèmes ostéoarticulaires.
Dans un rapport du 17 octobre 2005, le docteur S._, chef de clinique au Centre X._ (centre d'accueil et de traitement psychiatrique), a posé le diagnostic de traits de personnalité paranoïaque (F 60). Il a conclu qu'un «traitement à visée de changement psychique» ne paraissait pas réalisable au vu des faibles capacités de mentalisation et d'introspection du patient. Le médecin ne s'est pas prononcé sur la capacité de travail.
Sur proposition de son Service médical régional (SMR), l'Office de l'assurance-invalidité pour le canton de Vaud (ci-après: l'OAI) a mandaté le Centre d'expertise médicale (COMAI), à V._, de réaliser une expertise sur la personne de l'assuré. Dans un rapport d'expertise interdisciplinaire du 12 février 2007, les médecins du COMAI n'ont posé aucun diagnostic ayant une répercussion sur la capacité de travail. Comme diagnostic sans répercussion sur la capacité de travail, ils ont retenu une personnalité paranoïaque (F 60), une hernie inguinale droite et une obésité modérée. Dans leur appréciation consensuelle du cas, les experts ont indiqué que sur le plan somatique, il n'existait aucune limitation pour l'assuré à exercer son métier de mécanicien sur auto à plein temps. Le bilan psychiatrique mettait en évidence une personnalité paranoïaque et un dysfonctionnement relationnel. Ce trouble de la personnalité rendait difficile toute activité nécessitant des contacts. En revanche, il n'y avait pas de pathologie psychiatrique justifiant une incapacité de travail. Dans un poste où l'assuré pouvait travailler de manière indépendante dans un encadrement compréhensif, la capacité de travail était entière.
Dans un projet de décision du 11 avril 2007, l'OAI a rejeté la demande de prestations au motif que l'assuré ne présentait pas d'atteinte à la santé invalidante. L'assuré a contesté ce projet en produisant un rapport médical de la doctoresse T._, chef de clinique auprès de l'organisme Y._ (consultation psychothérapeutique pour migrants), du 26 septembre 2007. Cette praticienne relevait que selon l'expertise du COMAI, l'assuré disposait d'une capacité de travail entière à condition de se trouver dans un cadre de travail compréhensif et d'y exercer une activité sans contacts inter-humains. De telles conditions de travail évoquaient selon elle un atelier protégé ou un poste spécialement aménagé pour une personne particulièrement vulnérable. Elle s'interrogeait par ailleurs sur les possibilités concrètes d'exercer une activité «sans contacts inter-humains».
Par décision du 4 avril 2008, l'OAI a confirmé son refus d'allouer des prestations à l'assuré.
B. Par jugement du 20 mai 2009, le Tribunal cantonal, Cour des assurances sociales, du canton de Vaud a rejeté le recours interjeté par H._ contre la décision de l'OAI du 4 avril 2008.
C. Agissant par la voie du recours en matière de droit public, H._, représenté par le Centre social protestant, demande au Tribunal fédéral de constater que ses limitations psychiques le rendent inapte à toute activité professionnelle et qu'il est par conséquent invalide à 100 %.
Il n'a pas été procédé à un échange d'écritures.
Considérant en droit:
1. 1.1 Le recours en matière de droit public peut être formé pour violation du droit, tel qu'il est délimité par les art. 95 et 96 LTF. Le Tribunal fédéral applique le droit d'office (art. 106 al. 1 LTF), sans être limité par les arguments de la partie recourante ou par la motivation de l'autorité précédente. Le Tribunal fédéral n'examine en principe que les griefs invoqués, compte tenu de l'exigence de motivation prévue à l'art. 42 al. 2 LTF, et ne peut aller au-delà des conclusions des parties (art. 107 al. 1 LTF). Il fonde son raisonnement sur les faits retenus par la juridiction de première instance (art. 105 al. 1 LTF) sauf s'ils ont été établis de façon manifestement inexacte ou en violation du droit au sens de l'art. 95 LTF (art. 105 al. 2 LTF). La partie recourante qui entend s'écarter des faits constatés doit expliquer de manière circonstanciée en quoi les conditions de l'art. 105 al. 2 LTF sont réalisées sinon un état de fait divergent ne peut être pris en considération. Aucun fait nouveau ni preuve nouvelle ne peut être présenté à moins de résulter de la décision de l'autorité précédente (art. 99 al. 1 LTF).
1.2 Devant la Cour de céans, le recourant produit une attestation établie le 6 août 2009 par le secrétaire de la section Z._ de l'Union professionnelle suisse de l'automobile (UPSA). Il s'agit cependant d'une preuve nouvelle au sens de l'art. 99 al. 1 LTF qui n'est pas recevable: établie postérieurement au jugement entrepris, elle ne peut par définition résulter du jugement entrepris (Bernard Corboz, in Commentaire de la LTF, 2009, n° 17 ad art. 99 LTF).
2. Dans ses conclusions, le recourant demande au Tribunal fédéral de «constater que ses limitations psychiques le rendent inapte à toute activité professionnelle et qu'il est par conséquent invalide à 100 %». En réalité, il ne s'agit pas d'une conclusion constatatoire, mais d'un grief qui pourrait constituer un motif d'annulation de l'arrêt entrepris (cf. consid. 3 ci-après).
3. La juridiction cantonale a constaté - de manière à lier la Cour de céans - que l'activité (salariée) de mécanicien sur automobiles était adaptée aux limitations fonctionnelles de l'assuré puisqu'elle ne nécessitait pas de contact avec la clientèle et permettait de travailler de manière indépendante dans un encadrement compréhensif, ce qui ne supposait pas de la part de l'employeur des concessions irréalistes.
En tant que le recourant critique cette appréciation et fait valoir qu'une personne à «caractère soupçonneux et une tendance envahissante à déformer les évènements et interpréter les actions impartiales ou amicales d'autrui comme hostiles ou méprisantes» (rapport du COMAI, p. 10) ne saurait travailler dans un quelconque univers professionnel, aussi compréhensif soit-il, il se borne à opposer sa propre appréciation des faits à celle retenue par la cour cantonale, qui n'apparaît pas insoutenable au vu des éléments médicaux se trouvant au dossier, soit en particulier l'expertise du COMAI dont le recourant ne conteste par ailleurs pas formellement les conclusions. Pour le surplus, on rappellera qu'il n'y a pas lieu d'examiner dans quelle mesure la situation concrète du marché du travail permettrait au recourant de retrouver un emploi (cf. arrêts 9C_701/2009 du 1er mars 2010 consid. 3.3 et 9C_279/2009 du 16 décembre 2008 consid. 4).
4. Le recours est donc mal fondé. Compte tenu de l'issue du litige, les frais judiciaires doivent être mis à la charge du recourant qui succombe (art. 66 al. 1 LTF).
Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté.
2. Les frais judiciaires, arrêtés à 500 fr., sont mis à la charge du recourant.
3. Le présent arrêt est communiqué aux parties, au Tribunal cantonal, Cour des assurances sociales, du canton de Vaud et à l'Office fédéral des assurances sociales.
Lucerne, le 15 avril 2010
Au nom de la IIe Cour de droit social
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: La Greffière:
Meyer Fretz