Sachverhalt:
A. Der indische Staatsangehörige X._ (geb. 13. Dezember 1981) reiste am 11. Dezember 2000 illegal in die Schweiz ein und ersuchte um Asyl. Mit Verfügung vom 27. Dezember 2000 trat das Bundesamt für Flüchtlinge (heute: Bundesamt für Migration) auf das Gesuch nicht ein und wies X._ aus der Schweiz weg. Die Wegweisung konnte mangels Reisepapiere nicht vollzogen werden. Ab dem 21. Februar 2005 galt X._ als verschwunden.
Am 17. Juni 2005 heiratete er die Schweizer Bürgerin Y._ (geb. 1984). Gestützt auf die Heirat wurde X._ am 20. Juni 2005 eine bis zum 16. Juni 2006 gültige Aufenthaltsbewilligung zum Verbleib bei der Ehefrau erteilt.
B. Mit Verfügung vom 4. Januar 2006 widerrief die Sicherheitsdirektion des Kantons Zürich (Migrationsamt) die Aufenthaltsbewilligung und setzte X._ Frist zum Verlassen der Schweiz bis zum 31. März 2006. Zur Begründung wurde ausgeführt, gewichtige Indizien deuteten zwar auf das Vorliegen einer Scheinehe hin, die Frage könne jedoch offen gelassen werden, da X._ rechtsmissbräuchlich an der nur noch formell bestehenden Ehe festhalte, weshalb ihm kein Anspruch auf Verlängerung der Aufenthaltsbewilligung zustehe.
C. X._ rekurrierte dagegen an den Regierungsrat des Kantons Zürich, der mit Beschluss vom 2. Juli 2008 die Nichtverlängerung der mittlerweile abgelaufenen Aufenthaltsbewilligung wegen Rechtsmissbrauchs bestätigte. Die dagegen beim Verwaltungsgericht des Kantons Zürich eingereichte Beschwerde blieb ohne Erfolg.
D. Mit Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten vom 22. April 2009 beantragt X._, den Entscheid des Verwaltungsgerichts des Kantons Zürich vom 25. Februar 2009 aufzuheben und seine Aufenthaltsbewilligung zu verlängern.
Das Bundesgericht hat die kantonalen Akten beigezogen, jedoch keine Vernehmlassungen eingeholt.
Erwägungen:
1. Nach Art. 83 lit. c Ziff. 2 BGG ist die Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten auf dem Gebiet des Ausländerrechts ausgeschlossen gegen die Erteilung oder Verweigerung von Bewilligungen, auf die weder das Bundesrecht noch das Völkerrecht einen Anspruch einräumt.
1.1 Gemäss Art. 126 Abs. 1 des Bundesgesetzes vom 16. Dezember 2005 über die Ausländerinnen und Ausländer (AuG; SR 142.20), welches am 1. Januar 2008 in Kraft getreten ist, bleibt für Gesuche, die vor diesem Zeitpunkt gestellt worden sind, das bisherige Recht anwendbar. Damit ist im vorliegenden Fall noch das Bundesgesetz vom 26. März 1931 über Aufenthalt und Niederlassung der Ausländer (ANAG; BS 1 121) massgeblich.
1.2 Der Beschwerdeführer lebt zwar von seiner schweizerischen Ehefrau getrennt, die Ehe besteht aber formell weiterhin. Damit hat er grundsätzlich einen Rechtsanspruch auf eine Aufenthaltsbewilligung gemäss Art. 7 ANAG, weshalb das Rechtsmittel der öffentlich-rechtlichen Beschwerde zulässig ist. Die Frage, ob die Bewilligung verweigert werden durfte, weil einer der in Art. 7 ANAG vorgesehenen Ausnahmetatbestände oder ein Verstoss gegen das Rechtsmissbrauchsverbot gegeben ist, betrifft nicht das Eintreten, sondern bildet Gegenstand der materiellen Beurteilung (BGE 128 II 145 E. 1.1.2 bis 1.1.5 S. 148 ff. mit Hinweisen).
1.3 Das Bundesgericht wendet das Recht von Amtes wegen an (Art. 106 Abs. 2 BGG). Es ist folglich weder an die in der Beschwerde geltend gemachten Argumente noch an die Erwägungen der Vorinstanz gebunden. Immerhin prüft das Bundesgericht, unter Berücksichtigung der allgemeinen Rüge- und Begründungspflicht (Art. 42 Abs. 1 und 2 BGG; vgl. BGE 134 II 244 E. 2.1 S. 245 f.), grundsätzlich nur die geltend gemachten Rügen, sofern die rechtlichen Mängel nicht geradezu offensichtlich sind (BGE 133 II 249 E. 1.4.1 S. 254). Eine qualifizierte Rügepflicht gilt u.a. hinsichtlich der Verletzung von Grundrechten. Das Bundesgericht prüft solche Rügen nur, wenn sie in der Beschwerde präzise vorgebracht und begründet worden sind (Art. 106 Abs. 2 BGG; vgl. BGE 133 II 249 E. 1.4.2 S. 254; 134 II 244 E. 2.2 S. 246).
1.4 Das Bundesgericht legt seinem Urteil den von der Vorinstanz festgestellten Sachverhalt zugrunde (Art. 105 Abs. 1 BGG). Die Sachverhaltsfeststellung kann nur gerügt bzw. vom Bundesgericht von Amtes wegen berichtigt oder ergänzt werden, wenn sie offensichtlich unrichtig erfolgt ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von Art. 95 BGG beruht (Art. 97 Abs. 1 BGG bzw. Art. 105 Abs. 2 BGG). Eine entsprechende Rüge, welche rechtsgenüglich substantiiert vorzubringen ist (Art. 42 Abs. 2 BGG), setzt zudem voraus, dass die Behebung des Mangels sich für den Ausgang des Verfahrens als entscheidend erweisen kann (Art. 97 Abs. 1 BGG). Neue Tatsachen und Beweismittel dürfen nur soweit vorgebracht werden, als erst der Entscheid der Vorinstanz dazu Anlass gibt (Art. 99 Abs. 1 BGG).
2. 2.1 Gemäss Art. 7 Abs. 1 ANAG (in der Fassung vom 23. März 1990) hat der ausländische Ehegatte eines Schweizer Bürgers - wie erwähnt - grundsätzlich Anspruch auf Erteilung und Verlängerung der Aufenthaltsbewilligung (Satz 1). Kein Anspruch besteht, wenn die Ehe eingegangen worden ist, um die Vorschriften über Aufenthalt und Niederlassung von Ausländern zu umgehen (Art. 7 Abs. 2 ANAG). Hierunter fällt die sogenannte Scheinehe oder Ausländerrechtsehe, bei der die Ehegatten von vornherein keine echte eheliche Gemeinschaft beabsichtigen. Doch auch wenn eine Ehe nicht bloss zum Schein eingegangen worden ist, heisst das nicht zwingend, dass dem ausländischen Ehepartner der Aufenthalt ungeachtet der weiteren Entwicklung gestattet werden muss. Zu prüfen ist, ob sich die Berufung auf die Ehe nicht als rechtsmissbräuchlich erweist, weil die Ehe definitiv gescheitert ist (BGE 128 II 145 E. 2.1 S. 151 mit Hinweisen).
2.2 Nach gefestigter bundesgerichtlicher Rechtsprechung liegt Rechtsmissbrauch vor, wenn der Ausländer sich im fremdenpolizeilichen Verfahren auf eine Ehe beruft, welche nur (noch) formell besteht oder aufrecht erhalten wird, mit dem alleinigen Ziel, ihm eine Anwesenheitsberechtigung zu ermöglichen; dieses Ziel wird von Art. 7 ANAG nicht geschützt (BGE 131 II 265 E. 4.2 S. 267; 130 II 113 E. 4.2 S. 117, je mit Hinweisen).
Dass die Ehe nur noch formell und ohne Aussicht auf Wiederaufnahme einer ehelichen Gemeinschaft besteht, entzieht sich in der Regel dem direkten Beweis und ist bloss durch Indizien zu erstellen (BGE 130 II 113 E. 10.2 und 10.3 S. 135 f. mit Hinweis). Feststellungen über das Bestehen solcher Indizien können äussere Gegebenheiten, aber auch innere, psychische Vorgänge betreffen (Wille der Ehegatten); es handelt sich so oder anders um tatsächliche Feststellungen, welche für das Bundesgericht grundsätzlich verbindlich sind (oben E. 1.4). Frei zu prüfen ist die Rechtsfrage, ob die festgestellten Tatsachen (Indizien) darauf schliessen lassen, die Berufung auf die Ehe bezwecke die Umgehung fremdenpolizeilicher Vorschriften und sei rechtsmissbräuchlich (BGE 128 II 145 E. 2.3 S. 152 mit Hinweisen).
3. 3.1 Gemäss den Feststellungen der Vorinstanz ist die Ehe des Beschwerdeführers definitiv gescheitert. Die Eheleute haben nur kurze Zeit zusammen gelebt. Bereits im Juli 2006 hatte sich der Beschwerdeführer bei einem Kollegen in Zürich häuslich eingerichtet. Die Ehefrau zog in der Folge auch nach Zürich, meldete sich dort aber bereits im Januar 2007 wieder nach Winterthur ab. Seit 1. November 2007 wohnt und arbeitet die Ehefrau in Aarau. Es ist zwar denkbar, dass für im Gastgewerbe tätige Eheleute getrennte Wohnsitze beruflich bedingt sein können. Vorliegend hat die Ehefrau allerdings den Wohnort mehrmals gewechselt. Dass sich die Eheleute erfolglos bemüht hätten, eine Anstellung zu finden, die ihnen ein eheliches Zusammenleben ermöglicht hätte, ist jedoch weder dargetan noch ersichtlich. Dazu kommt, dass die Ehefrau zumindest am Anfang der Ehe eine Beziehung zu einem andern Mann pflegte. Sie hatte auch zu Protokoll gegeben, sie sei mit dem Beschwerdeführer eine Scheinehe eingegangen, wobei sie diese Aussage nachträglich wiederrufen und dann am 25. April 2006 erneut bestätigt hat. Es bestehen somit gewichtige Hinweise dafür, dass die Ehe nur formell besteht. Der Beschwerdeführer bringt nichts vor, was diese Würdigung zu erschüttern vermöchte und trotz getrennter Wohnsitze der Ehegatten auf eine gelebte eheliche Beziehung schliessen liesse. Bezeichnenderweise wurde die Beschwerde gegen die Nichtverlängerung der Aufenthaltsbewilligung sodann allein vom Beschwerdeführer erhoben und nicht auch im Namen der Ehefrau, wie dies bei einer intakten Beziehung an sich zu erwarten wäre.
3.2 Der Beschwerdeführer beanstandet, dass seit Februar 2007 keine neuen behördlichen Abklärungen vorgenommen wurden. Insbesondere erblickt er eine Verletzung des rechtlichen Gehörs gemäss Art. 29 Abs. 2 BV darin, dass die Absicht der Eheleute betreffend Weiterführung der Ehe nicht durch deren aktuelle persönliche Befragung festgestellt wurde.
3.2.1 Zum Anspruch auf rechtliches Gehör gehört das Recht auf Abnahme der rechtzeitig und formrichtig angebotenen rechtserheblichen Beweismittel. Indessen räumt Art. 29 Abs. 2 BV keinen Anspruch auf mündliche Anhörung ein. Zudem kann das Gericht auf die Abnahme von Beweisen verzichten, wenn es aufgrund bereits abgenommener Beweise seine Überzeugung gebildet hat und ohne Willkür annehmen kann, seine Beurteilung werde durch weitere Beweiserhebungen nicht geändert (vgl. BGE 134 I 140 E. 5.3 S. 148 mit Hinweisen).
3.2.2 Wie dargelegt, bestehen vorliegend zahlreiche Indizien, die klar auf eine nur formell bestehende Ehe hindeuten. Seit November 2007 wohnen die Ehegatten unbestrittenermassen getrennt. Zu einer Wiederaufnahme des ehelichen Zusammenlebens kam es seither nicht. Unter diesen Umständen oblag es dem Beschwerdeführer aufgrund seiner Mitwirkungspflicht, in überzeugender Weise zu belegen, dass die eheliche Beziehung gelebt wird und berechtigte Hoffnung auf Wiederaufnahme des ehelichen Zusammenlebens besteht. Dies ist hier nicht geschehen. Mangels konkreter Anhaltspunkte für eine derartige Entwicklung der ehelichen Beziehung ist nicht ersichtlich, inwiefern die persönliche Befragung der Eheleute neue Erkenntnisse hätte liefern können, umso weniger als blosse Behauptungen die Würdigung der vorliegenden Sachlage zum Vornherein nicht zu ändern vermöchten. Es ist somit nicht zu beanstanden, dass das Verwaltungsgericht in vorweggenommener Beweiswürdigung darauf verzichtet hat, die Eheleute persönlich anzuhören.
3.3 Bei gesamter Betrachtung aller Indizien musste sich der Schluss aufdrängen, dass keine Aussichten auf Wiederaufnahme einer echten ehelichen Gemeinschaft im Sinne von Art. 7 ANAG bestehen und die Ehe definitiv gescheitert ist. Dass bis anhin kein Eheschutz- bzw. Scheidungsverfahren eingeleitet wurde, ändert daran nichts. Wenn sich der Beschwerdeführer unter den dargelegten Umständen dennoch auf die Ehe beruft, um eine Verlängerung der Aufenthaltsbewilligung zu erwirken, handelt er rechtsmissbräuchlich. Die Verweigerung der beantragten Verlängerung der Aufenthaltsbewilligung verstösst somit nicht gegen Bundesrecht. Weitere Ausführungen erübrigen sich. Es genügt, ergänzend auf die Erwägungen im angefochtenen Entscheid zu verweisen (Art. 109 Abs. 3 BGG).
4. Soweit das Verlängerungsgesuch gestützt auf Art. 4 ANAG, der eine Bewilligung ins freie Ermessen der Behörden stellt, abgewiesen wurde, ist die Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten unzulässig. Die subsidiäre Verfassungsbeschwerde ist mangels Legitimation in der Sache ausgeschlossen (vgl. BGE 133 I 185 E. 6 S. 197 ff.). Eine Verletzung von Parteirechten, deren Missachtung auf eine formelle Rechtsverweigerung hinausläuft, wird in diesem Zusammenhang nicht gerügt (vgl. im Übrigen E. 3.2 hiervor).
5. 5.1 Aufgrund des Gesagten erweist sich die Beschwerde als offensichtlich unbegründet und ist im vereinfachten Verfahren nach Art. 109 BGG abzuweisen, soweit darauf eingetreten werden kann.
5.2 Dem Ausgang des Verfahrens entsprechend wird der Beschwerdeführer kostenpflichtig (Art. 65 und Art. 66 Abs. 1 BGG).
Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 2'000.-- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
3. Dieses Urteil wird dem Beschwerdeführer, der Sicherheitsdirektion, dem Regierungsrat und dem Verwaltungsgericht des Kantons Zürich, 2. Kammer, sowie dem Bundesamt für Migration schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 3. August 2009
Im Namen der II. öffentlich-rechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Die Gerichtsschreiberin:
Müller Dubs