Sachverhalt:
A. Das Bundesstrafgericht sprach X._ mit Entscheid vom 16. September 2008 von den Vorwürfen des Verkaufs von Betäubungsmitteln (Art. 19 Ziff. 1 Abs. 4 BetmG) und der Anstiftung zu falschem Zeugnis (Art. 307 StGB), respektive des Versuchs dazu, frei (Entscheid-Dispositiv Ziff. 1). Hingegen befand es ihn der qualifizierten Widerhandlung gegen das Betäubungsmittelgesetz im Sinne von Art. 19 Ziff. 1 Abs. 2 und 6 in Verbindung mit Art. 19 Ziff. 2 lit. a BetmG schuldig (Entscheid-Dispositiv Ziff. 2) und verurteilte ihn zu einer Freiheitsstrafe von 5 1⁄2 Jahren sowie zu einer Geldstrafe von 360 Tagessätzen zu je Fr. 350.-- (Entscheid-Dispositiv Ziff. 3). Des Weiteren begründete es zulasten von X._ und zugunsten der Eidgenossenschaft eine Ersatzforderung von Fr. 500'000.-- (Entscheid-Dispositiv Ziff. 4). Es hob die Sperren verschiedener Konti und eines Depots bei der Bank F._ soweit auf, als es zur Tilgung der Ersatzforderung notwendig war. Überdies befand es, die Sperren der Konti und des Depots würden nach Begleichung der Ersatzforderung aufgehoben (Entscheid-Dispositiv Ziff. 7). Schliesslich entschied das Bundesstrafgericht, die in Entscheid-Dispositiv Ziff. 7 nicht genannten, bei der Bank F._ gesperrten Konti sowie das gesperrte Unterdepot würden sofort zugunsten des Berechtigten freigegeben, und die richterlich verfügte Sperre im Grundbuch Bremgarten/AG (Gemeinde Uezwil) werde sofort aufgehoben (Entscheid-Dispositiv Ziff. 8).
B. Gegen diesen Entscheid führten die Schweizerische Bundesanwaltschaft (Verfahren 6B_692/2009), X._ (Verfahren 6B_693/2009) sowie die Bank F._ (Verfahren 6B_694/2009 und 6B_695/2009) Beschwerden in Strafsachen beim Bundesgericht. Dieses hiess am 22. April 2010 die Beschwerde der Bundesanwaltschaft vollständig und diejenige der Bank F._ teilweise gut, hob den Entscheid des Bundesstrafgerichts vom 16. September 2008 auf und wies die Sache zur neuen Entscheidung an das Bundesstrafgericht zurück. Die Beschwerde von X._ wies es ab, soweit es darauf eintrat.
C. Das Bundesstrafgericht verkündete den rechtskräftigen und vollziehbaren Teil des formell in seiner Gesamtheit vom Bundesgericht kassierten Entscheids mit Teilentscheid vom 18. Mai 2010 neu. Am 22. Juni 2010 wies es die Begehren von X._ ab, eine neue Hauptverhandlung durchzuführen und die Nichtigkeit des Entscheids vom 18. Mai 2010 festzustellen. Am 27. Juli 2010 setzte das Bundesstrafgericht die Ersatzforderung zulasten von X._ auf Fr. 2'307'000.-- fest und bestätigte die im Hinblick auf die Vollstreckung der Ersatzforderung bestehenden Beschlagnahmen und Sperren.
D. X._ führt Beschwerde in Strafsachen beim Bundesgericht. Er beantragt, es sei festzustellen, dass die Entscheide vom 18. Mai 2010 und 27. Juli 2010 nichtig seien und die Sache zur Durchführung einer Hauptverhandlung sowie zur neuen Entscheidung an das Bundesstrafgericht zurückzuweisen sei (Antrag 1). Eventualiter seien die Entscheide vom 18. Mai 2010, 22. Juni 2010 und 27. Juli 2010 aufzuheben und die Sache zur neuen Entscheidung unter Durchführung einer Hauptverhandlung an das Bundesstrafgericht zurückzuweisen (Antrag 2). Subeventualiter seien die vorerwähnten Entscheide aufzuheben, und es sei vom Bundesgericht ein Urteil zu fällen (Antrag 3). Ausserdem seien die vorsorglichen Massnahmen (Beschlagnahme von Depots und Konti bei der Bank F._ sowie Grundbuchsperren) bei der Reduktion der strittigen Ersatzforderung anzupassen (Antrag 4). Der Beschwerde sei die aufschiebende Wirkung zu erteilen, soweit keine solche gemäss Art. 103 Abs. 2 lit. b BGG bestehe (Antrag 5). Die Bundesanwaltschaft sowie das zuständige Amt für Straf- und Massnahmenvollzug seien darüber zu informieren, dass vom Vollzug des Entscheids vom 18. Mai 2010 abzusehen sei, bis hierüber ein rechtskräftiger Entscheid gefällt sei (Antrag 6). Eventuell sei der Strafvollzug zu sistieren (Antrag 7).
E. Die Vorinstanz beantragt, auf die Anträge des Beschwerdeführers in Bezug auf die Entscheide vom 18. Mai 2010 und 22. Juni 2010 des Bundesstrafgerichts sei nicht einzutreten, eventuell seien sie abzuweisen. Sie verzichtet bezüglich Urteil vom 27. Juli 2010, unter Hinweis auf die Urteilsgründe, auf eine Stellungnahme. Die Bundesanwaltschaft beantragt, auf die Beschwerde in Bezug auf die Entscheide vom 18. Mai 2010 und 22. Juni 2010 nicht einzutreten und sie im Zusammenhang mit dem Urteil vom 27. Juli 2010 abzuweisen.
Erwägungen:
1. Gegenstand des vorliegenden Verfahrens bildet die Frage, ob die Höhe der vom Bundesgericht im Rückweisungsentscheid vom 22. April 2010 (6B_692/2009 und 6B_693/2009) festgelegten Obergrenze der Ersatzforderung von Fr. 2'307'000.-- für die nicht mehr vorhandenen, der Einziehung unterliegenden Vermögenswerte gestützt auf Art. 59 Ziff. 2 Abs. 2 aStGB zu reduzieren ist. Soweit sich der Beschwerdeführer nicht mit dieser Frage befasst, ist auf seine Beschwerde nicht einzutreten. Dies betrifft die Anträge 1-3, mit denen er die vorinstanzlichen Entscheide vom 18. Mai 2010 und 22. Juni 2010 materiell und verfahrensrechtlich anficht. Im Entscheid vom 18. Mai 2010 verkündet die Vorinstanz lediglich den vom Bundesgericht im Rückweisungsentscheid formell aufgehobenen, aber rechtskräftigen Schuld- und Strafpunkt sowie die der Beschlagnahme unterliegenden Gegenstände. Diese Punkte sind - wie die Vorinstanz zu Recht ausführt - rechtskräftig und nicht mehr anfechtbar. Im Entscheid vom 22. Juni 2010 hielt dies die Vorinstanz erneut fest und trat auf die Vorbringen des Beschwerdeführers nicht ein. Die Anträge 6 und 7 erweisen sich, da sie den Vollzug der rechtskräftig ausgefällten Freiheitsstrafe thematisieren, ebenfalls als unzulässig.
2. 2.1 Der Beschwerdeführer rügt, die Vorinstanz habe unter Verletzung der Vorschriften des Bundesgerichtsgesetzes, der Bundesstrafrechtspflege sowie von Art. 6 EMRK am 27. Juli 2010 ein Urteil ohne Hauptverhandlung durchgeführt. Ein schriftliches Verfahren sei gesetzlich nicht vorgesehen. Er habe sich zwar im Rahmen einer schriftlichen Vernehmlassung äussern können. Eine mündliche Hauptverhandlung ermögliche jedoch ein objektiveres Beweis- und Urteilsverfahren. Die Vorinstanz äussere sich nicht, weshalb sie keine mündliche Hauptverhandlung durchgeführt habe (Beschwerde, S. 10 f.).
2.2 Die Vorinstanz hält fest, das Gesetz enthalte keine Regel über das Verfahren, das im Falle einer bundesgerichtlichen Rückweisung zur Anwendung gelange. Eine neuerliche Hauptverhandlung werde nicht zwingend vorgeschrieben. Diese diene in erster Linie der Beweiserhebung und ermögliche eine originäre richterliche Beweiswürdigung durch das erkennende Gericht. Eine Hauptverhandlung sei daher vor allem durchzuführen, wenn neue Sachverhaltselemente abgeklärt werden müssten, was vorliegend nicht der Fall sei. Entsprechend finde auch keine mündliche Urteilseröffnung statt. Eine Verletzung verfahrensrechtlicher Vorschriften liege nicht vor (angefochtenes Urteil, S. 7).
2.3 Art. 6 Ziff. 1 EMRK verleiht dem Einzelnen einen Anspruch, seine Argumente dem Gericht mündlich in einer öffentlichen Sitzung vorzutragen. Zwar erwähnt diese Bestimmung die Mündlichkeit nicht ausdrücklich. Diese ist jedoch unentbehrliche Voraussetzung für die Teilnahme der Allgemeinheit an einem Verfahren (BGE 121 I 30 E. 5d mit Hinweisen). Geboten ist allerdings stets eine Gesamtbetrachtung des Verfahrens. Dabei kommt es insbesondere auf die Natur der konkret streitigen, von der Rechtsmittelinstanz zu beurteilenden Fragen an (Urteil 1C_457/2009 vom 23. Juni 2010 E. 3.3 mit zahlreichen Hinweisen). Das Bundesgericht hat denn auch in einem jüngeren Urteil die Durchführung einer Hauptverhandlung als nicht notwendig erachtet, wenn die Vorinstanz nach einem Rückweisungsentscheid des Bundesgerichts lediglich noch über die Strafzumessung zu befinden hat (Urteil 6B_200 vom 27. August 2009 E. 3.3).
2.4 Im vorliegenden Fall erachtete das Bundesgericht eine Ersatzforderung explizit als zulässig, ging aber von einer Obergrenze von Fr. 2'307'000.-- aus (Verfahren 6B_692/2009 und 6B_693/2009 vom 22. April 2010 E. 6.4), während die Vorinstanz diese in ihrem Entscheid vom 16. September 2008 auf Fr. 500'000.-- festgelegt hatte. Die Vorinstanz musste nach der Rückweisung lediglich prüfen, ob eine Reduktion gemäss Art. 59 Ziff. 2 Abs. 2 aStGB wegen Uneinbringlichkeit oder erschwerter Wiedereingliederung der höher festgelegten Ersatzforderung ausser Betracht fällt. Es ist daher nicht ersichtlich, weshalb die Vorinstanz erneut eine Hauptverhandlung hätte durchführen müssen, zumal sich der Beschwerdeführer schriftlich zur Sache äussern konnte und dies auch tat.
Die Vorinstanz verletzt mit ihrem Verzicht auf Durchführung einer Hauptverhandlung kein Bundesrecht.
3. 3.1 Der Beschwerdeführer bringt vor, seine finanziellen Verhältnisse würden erheblich überschätzt, indem die Vorinstanz bei ihm von einem jährlichen Nettoeinkommen von Fr. 300'000.-- und einem Nettovermögen von 6 Mio. Franken ausgehe. Er habe seit Jahren aufgrund der Beschlagnahmeverfügungen des eidgenössischen Untersuchungsrichteramtes und des Bundesstrafgerichts wie auch wegen der von der Bank F._ aktenkundig erhobenen Pfandrechtsansprüche keinen Zugriff auf das bei der Bank F._ angelegte Familienvermögen. Die beiden unverteilten Nachlässe seien in willkürlicher Weise überbewertet worden. Für eine verlässliche Bewertung hätte eine Expertise zur Feststellung des beweglichen und unbeweglichen Vermögens sowie seiner Ansprüche daran durchgeführt werden müssen. Die diesbezüglichen Beweisanträge seien von der Vorinstanz abgewiesen worden. Die Ersatzforderung sei uneinbringlich, da die Durchsetzung im Zwangsvollstreckungsverfahren nicht erfolgsversprechend sei (Beschwerde, S. 14 ff.).
Die Ersatzforderung würde aber auch seine Wiedereingliederung nach dem Strafvollzug ernstlich behindern, wenn nicht verunmöglichen. Aus dem Strafverfahren entstehe ihm eine finanzielle Belastung von Fr. 495'000.--. Nach erfolgter Erbteilung und der Begleichung der strittigen Ersatzforderung stünden ihm neben der AHV-Rente kein Vermögen und damit auch keine Vermögenserträge mehr zur Verfügung (Beschwerde, S. 16).
3.2 Die Vorinstanz erwägt, die Einbringlichkeit der Ersatzforderung stehe insoweit nicht zur Diskussion, als Vermögenswerte beschlagnahmt oder vorhanden und diese im Vollzugsverfahren zur Deckung der Ersatzforderung realisierbar seien. Sie zeigt in der Folge detailliert auf, dass von einer Zwangsverwertung der beschlagnahmten Vermögenswerte des Beschwerdeführers ein positives Ergebnis erwartet werden kann (angefochtenes Urteil, S. 14 ff.). Die Vorinstanz geht zudem von einem erheblichen Verwertungserlös der nicht beschlagnahmten und verwertbaren Liegenschaften aus (angefochtenes Urteil, S. 19 ff.). Auch die Steuerfaktoren des Beschwerdeführers sprächen nach ihrer Auffassung gegen die Uneinbringlichkeit. So habe er im Jahre 2008 ein Reineinkommen von Fr. 335'031.-- erzielt, bei einem Vermögen von Fr. 5'936'839.--. Der Beschwerdeführer bringe zwar vor, seine finanzielle Situation habe sich seit 2008 nicht verbessert. Er zeige aber nicht substantiiert auf, dass sich diese seither wesentlich verschlechtert hätte. Die behauptete Uneinbringlichkeit allfälliger Darlehen habe er nicht dargetan. Die finanzielle Lage des Beschwerdeführers sei insgesamt als komfortabel einzustufen, so dass die Durchsetzung der Ersatzforderung nicht a priori wenig Erfolg verspreche (angefochtenes Urteil, S. 23 ff.).
Die Vorinstanz kommt ausserdem zum Schluss, dass die Ersatzforderung die Wiedereingliederung des Beschwerdeführers nicht ernstlich behindern könne. Aufgrund der gegen ihn rechtskräftig ausgesprochenen Freiheitsstrafe von 5 1⁄2 Jahren könne er frühestens nach Vollendung seines 75. Lebensjahres entlassen werden. Nach seiner Entlassung stünden ihm neben der AHV-Rente und einem unentgeltlichen Wohnrecht die Erträge und Substanz seines Vermögens zur Verfügung, das sich unter Berücksichtigung der Angaben im Steuerjahr 2008, der mutmasslichen Prozesskosten inklusive Geldstrafe von 0,5 Mio. Franken sowie eines aufwandneutralen Strafvollzugs auf mindestens 5,5 Mio. Franken belaufen würden. Dieses Vermögen entspreche dem Barwert einer lebenslänglichen Rente eines 75-jährigen von rund Fr. 500'000.--. Dies sei mehr als ausreichend, um seinen finanziellen Verpflichtungen nach der Entlassung nachzukommen, weshalb er in seiner sozialen Wiedereingliederung nicht behindert werde (angefochtenes Urteil, S. 25 ff.).
3.3 Der Richter kann von einer Ersatzforderung ganz oder teilweise absehen, wenn diese voraussichtlich uneinbringlich wäre oder die Wiedereingliederung des Betroffenen ernstlich behindern würde (Art. 59 Ziff. 2 Abs. 2 StGB). Demnach ist zu prüfen, ob sich eine Herabsetzung oder gar ein Verzicht auf die Ersatzforderung rechtfertigt, weil sie die soziale Integration des Täters gefährden würde. Diese Prüfung setzt eine umfassende Beurteilung der finanziellen Lage des Betroffenen voraus (BGE 122 IV 299 E. 3b; 119 IV 17 E. 3).
3.4 Das Bundesgericht legt seinem Urteil den Sachverhalt zugrunde, den die Vorinstanz festgestellt hat. Die Feststellung des Sachverhalts durch die Vorinstanz kann nur gerügt werden, wenn sie offensichtlich unrichtig, d.h. willkürlich im Sinne von Art. 9 BV ist (BGE 133 II 249 E. 1.2.2), oder wenn sie auf einer Verletzung von schweizerischem Recht im Sinne von Art. 95 BGG beruht (Art. 97 Abs. 1 BGG). Die Rüge der offensichtlich unrichtigen Feststellung des Sachverhalts (Art. 105 Abs. 2 BGG) prüft das Bundesgericht ebenfalls unter den in Art. 106 Abs. 2 BGG vorgegebenen Bedingungen.
3.5 Der Beschwerdeführer, der die von der Vorinstanz vorgenommenen Sachverhaltsfeststellungen zur Prüfung seiner finanziellen Lage anfechten will, muss substantiiert darlegen, inwiefern die Voraussetzungen einer Ausnahme gemäss Art. 105 Abs. 2 BGG gegeben sind und das Verfahren bei rechtskonformer Ermittlung des Sachverhalts anders ausgegangen wäre. Andernfalls kann ein Sachverhalt, der von dem im angefochtenen Entscheid festgestellten abweicht, nicht berücksichtigt werden. Der Beschwerdeführer kann sich nicht damit begnügen, den bestrittenen Feststellungen eigene tatsächliche Behauptungen gegenüberzustellen oder darzulegen, wie die Beweise seiner Ansicht nach zu würdigen gewesen wären. Vielmehr hat er klar und substantiiert aufzuzeigen, inwiefern die gerügten Feststellungen bzw. die Unterlassung von Feststellungen offensichtlich unrichtig sind oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von Art. 95 BGG beruhen. Auf eine Kritik an den tatsächlichen Feststellungen der Vorinstanz, die diesen Anforderungen nicht genügt, ist nicht einzutreten (BGE 133 III 462 E. 2.4).
3.6 Zu beachten ist ausserdem, dass dem Sachgericht im Bereich der Beweiswürdigung ein erheblicher Ermessensspielraum zusteht (Urteil 6B_209/2010 vom 2. Dezember 2010 E. 5.3.3; BGE 120 Ia 31 E. 4b). Das Bundesgericht greift auf Beschwerde hin nur ein, wenn das Sachgericht diesen missbraucht, insbesondere offensichtlich unhaltbare Schlüsse zieht, erhebliche Beweise übersieht oder solche willkürlich ausser Acht lässt (BGE 132 III 209 E. 2.1). Inwiefern das kantonale Gericht sein Ermessen im dargelegten Sinn missbraucht haben soll, ist in der Beschwerde klar und detailliert aufzuzeigen (BGE 130 I 258 E. 1.3). Namentlich genügt es nicht, einzelne Beweise anzuführen, die anders als im angefochtenen Entscheid gewichtet werden sollen, und dem Bundesgericht in appellatorischer Kritik die eigene Auffassung zu unterbreiten, als ob diesem die freie Prüfung aller Tat- und Rechtsfragen zukäme (Urteil 6B_209/2010 vom 2. Dezember 2010 E. 5.3.3 mit Hinweis auf BGE 116 Ia 85 E. 2b).
3.7 Die Vorinstanz legt die Einkommens- und Vermögensverhältnisse des Beschwerdeführers umfassend und detailliert dar. Dieser setzt sich nicht einlässlich mit den Erwägungen und Feststellungen der Vorinstanz zur Berechnung und Einbringlichkeit der Ersatzforderung auseinander, sondern hält ihnen lediglich - unbelegte - eigene Behauptungen entgegen. Dies betrifft etwa die Vorbringen, die ihm zustehenden Vermögenswerte an den Immobilien in den Kantonen Aargau, Bern und Tessin seien deutlich zu hoch beziffert worden, seine gewährten Darlehen im Betrag von 2,75 Mio. Franken seien uneinbringlich, und er verfüge nicht über jährliche Einkünfte von Fr. 300'000.-- sowie ein Nettovermögen von 6 Mio. Franken.
Der Beschwerdeführer zeigt auch nicht auf, inwiefern ihn die Ersatzforderung bei der Wiedereingliederung nach dem Strafvollzug ernstlich behindern würde. So belegt er seine Behauptung nicht, wonach ihm nach Verbüssung der Freiheitsstrafe neben der AHV-Rente kein Vermögen und keine Vermögenserträge mehr zur Verfügung stehen sollten.
4. Die Beschwerde ist abzuweisen, soweit darauf einzutreten ist. Bei diesem Verfahrensausgang sind die bundesgerichtlichen Kosten dem Beschwerdeführer aufzuerlegen (Art. 66 Abs. 1 BGG). Mit dem Entscheid in der Sache selbst erübrigt sich die Gewährung der aufschiebenden Wirkung der Beschwerde (Antrag 5).
Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf eingetreten werden kann.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 4'000.-- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
3. Dieses Urteil wird den Parteien und dem Bundesstrafgericht, Strafkammer, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 25. Januar 2011
Im Namen der Strafrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Der Gerichtsschreiber:
Favre Keller