Faits:
A. A.a Y._ SA, société avec siège à A._ ayant pour but des opérations immobilières et de fiducie, était propriétaire d'une part de copropriété par étage correspondant à un appartement de 364 m2 comportant huit pièces et situé au premier étage de l'immeuble sis à F._.
En 2005, Z._ a réalisé, à la demande de Y._ SA, la pose d'une chape sur le plancher de l'appartement. Par courrier du 16 septembre 2005, E._ SA, actif dans l'ingénierie civile, a indiqué à Z._ que les travaux réalisés correspondaient à ses calculs et que les planchers étaient aptes à recevoir les charges usuelles pour un appartement privé.
A.b Par acte authentique du 23 juin 2006, Y._ SA, par sa représentante C._ SA, a promis-vendu l'appartement à X._ pour le prix de 2'500'000 fr. Le montant de 125'000 fr. a été versé le jour même, le solde étant payable au moment de la signature de la vente définitive. X._ déclarait prendre les locaux en leur état actuel, sans garantie pour les vices de construction apparents ou cachés, et savoir qu'il était ainsi privé des garanties légales correspondantes, l'art. 199 CO demeurant réservé. X._ s'est engagé à confier, à ses frais, à Z._, exploitant une entreprise générale du bâtiment à B._, divers travaux de réfection, d'aménagement et d'équipement de l'appartement. Il était prévu que la signature de la vente ait lieu en fonction de l'achèvement des travaux, mais au plus tard le 15 décembre 2006.
Par un courriel du 16 octobre 2006, suivi par un courrier du 19 octobre 2006, X._ a informé D._, à la fois employé de C._ SA et considéré comme le représentant de Z._, qu'il avait découvert que le sol de la cuisine n'était pas à niveau, le côté droit du sol étant plus bas de quelques centimètres que le côté gauche. Il lui a indiqué qu'il lui importait qu'il n'y ait plus de mouvement ou de risque dans la structure du bâtiment.
Par un message électronique du 27 octobre 2006 adressé à Y._ SA, portant notamment sur la fixation de la date de la signature de la vente définitive, X._ a souhaité l'intégration dans le contrat final d'une clause engageant la responsabilité de la venderesse pour la structure du bâtiment, indiquant que le sol de la cuisine s'était affaissé de 4 à 6 centimètres dans un coin. Il désirait également faire contrôler la structure de l'appartement par un spécialiste. Il a également exprimé cette intention à D._, par un courriel du 30 octobre 2006, celui-ci lui répondant le même jour qu'un spécialiste examinerait cette structure. Enfin, le 30 octobre 2006, X._ s'est adressé à Y._ SA, réitérant son souhait qu'un ingénieur examine l'appartement en détail.
Par courrier du 3 novembre 2006, G._, architecte, répondant à la demande d'expertise de la chape, a indiqué à Y._ SA que la chape était "à niveau" et que les travaux y relatifs étaient conformes aux normes en vigueur.
A.c Le 15 décembre 2006, Y._ SA a vendu à X._ l'appartement au prix convenu dans la promesse de vente, le solde du prix de vente de 2'375'000 fr. étant payé le jour même. Le contrat de vente contient une clause d'exclusion de garantie pour défaut identique à celle qui figurait dans la promesse de vente et prévoit l'entrée en jouissance immédiate par l'acheteur.
Le 18 décembre 2006, à la demande de X._, H._ SA, exploitant un bureau d'ingénierie civile, a établi un rapport portant sur l'évaluation de la capacité de charge utile des planchers en bois de l'appartement en fonction du type de rénovation réalisée pour les sols et les cloisons. Au terme de ce rapport, la portance du plancher, constitué de six couches différentes dont la chape en ciment posée par Z._, ne semblait pas satisfaire aux normes SIA, le surpoids engendré par la réalisation de cette chape complémentaire réduisant la charge d'utilisation. Selon le rapport, les valeurs de calcul flexionnelles et de déformation ne remplissaient pas les conditions de sécurité structurale et d'aptitude au service. Selon l'analyse de la capacité portante, la charge utile de 200kg/m2 prescrites par les normes SIA-261 (Actions sur les structures porteuses) et SIA-265 (Constructions en bois) n'était atteinte qu'à concurrence de 30%. Des travaux de renforcement des planchers en bois étaient donc impératifs.
Par un fax du 19 décembre 2006, le précédent conseil de X._ a transmis ce rapport à Y._ SA en lui signifiant que la non-conformité du plancher avec les normes en vigueur constituait un grave défaut de la chose vendue. Par courrier du 12 janvier 2007, Y._ SA a indiqué avoir pris connaissance du rapport d'expertise, en avoir transmis une copie à Z._ afin qu'il se détermine et sollicité l'avis de l'ingénieur mandaté à l'époque par ce dernier.
A.d Entre janvier et novembre 2007, diverses réunions ont eu lieu, notamment en présence de Z._ et/ou X._. Lors d'une réunion de chantier du 6 février 2007, K._, ingénieur civil représentant Z._, a reconnu les conclusions du rapport de H._ SA.
Les relations se sont détériorées entre Z._ et X._. Ce dernier a finalement dû confier l'exécution des travaux restants à des entreprises tierces. Un nouveau dallage a été coulé dans l'appartement le 8 juin 2007 et les travaux de rénovation et de réparation ont débuté à compter de juillet 2007.
Les travaux dans l'appartement ont pris fin le 28 novembre 2007 et X._ y a emménagé avec sa famille le 1er décembre 2007.
B. B.a Le 28 novembre 2008, X._ a assigné Z._ et Y._ SA en conciliation devant le Tribunal de première instance de Genève en paiement solidaire de la somme de 480'581 fr. avec intérêts à 5% dès le 15 mai 2007. Le demandeur a expliqué que ce montant comprenait les frais de divers travaux dont il a dû s'acquitter, notamment ceux relatifs à la démolition de la chape défectueuse, aux réparations rendues nécessaires par cette démolition, à l'installation d'une nouvelle chape, à la réparation des défauts résultants des travaux de rénovation de l'entrepreneur, ainsi que divers autres frais.
Par jugement du 17 septembre 2009, le Tribunal de première instance de Genève a condamné Z._ à payer au demandeur, en raison de l'inexécution du contrat d'entreprise liant les parties, la somme de 349'121 fr. 90 avec intérêts à 5% dès le 28 novembre 2008 (dispositif ch. 1), a débouté X._ de toutes ses conclusions à l'encontre de Y._ SA (ch. 2), a condamné Z._ à payer une indemnité de procédure à X._ (ch. 3), a condamné ce dernier à payer une indemnité de procédure à Y._ SA (ch. 4) et a débouté les parties de toutes autres conclusions (ch. 5).
Concernant la relation entre le demandeur et Y._ SA (contrat de vente), le Tribunal de première instance a retenu que X._, qui n'ignorait pas l'existence des problèmes liés au plancher dans l'appartement, ne pouvait se prévaloir de l'art. 199 CO prévoyant, en cas de dissimulation frauduleuse des défauts, la nullité d'une clause d'exclusion de garantie.
B.b Z._ a appelé de ce jugement, concluant à son annulation, au déboutement de X._ de toutes ses conclusions et, subsidiairement, au renvoi de la cause au Tribunal de première instance pour instruction. X._ a formé un appel incident, sollicitant l'annulation du jugement et concluant à la condamnation solidaire de Z._ et de Y._ SA à lui payer la somme de 520'105 fr., intérêts en sus.
La Cour de justice du canton de Genève a, par arrêt du 25 juin 2010, déclaré les appels (principal et incident) recevables (les conclusions en paiement de X._ étant irrecevables en tant qu'elles dépassent la somme de 480'581 fr. en capital), annulé les chiffres 1 et 3 du dispositif attaqué, renvoyé la cause au Tribunal de première instance pour nouvelle instruction s'agissant de la prétention de X._ à l'encontre de Z._, confirmé le jugement pour le surplus et s'est prononcée sur les dépens.
Concernant la relation entre X._ et Y._ SA, la Cour de justice a jugé que cette dernière n'avait pas engagé sa responsabilité (art. 97 ss CO), aucune faute ne pouvant lui être reprochée.
C. X._ exerce un recours en matière civile contre l'arrêt cantonal du 25 juin 2010. Il conclut notamment à l'annulation de son dispositif en ce sens qu'il confirme le rejet des prétentions de X._ à l'encontre de Y._ SA et à la condamnation de cette dernière à payer au premier la somme de 310'052 fr. 80 avec intérêts à 5% dès le 15 octobre 2008, sous suite de frais et dépens. Il conclut également "si le Tribunal fédéral décide que X._ doit, en vertu d'exigences de nature procédurale, attraire Z._ dans la présente procédure de recours, (...) à la réserve de ses droits et de ses conclusions à l'encontre de Z._ dans l'attente du résultat de la procédure renvoyée devant le Tribunal de première instance". Le recourant invoque une violation des art. 97 al. 1 CO, 9 Cst. et 97 al. 1 LTF.
Y._ SA conclut au rejet du recours, dans la mesure de sa recevabilité, et à l'octroi d'une équitable indemnité à titre de dépens.
Z._ conclut, sous suite de frais et dépens, à l'irrecevabilité du recours en tant qu'il est dirigé contre lui et à ce que le recourant soit débouté de toutes ses conclusions dans la mesure où elles le concernent.
Considérant en droit:
1. Le Tribunal fédéral examine librement et d'office la recevabilité des recours qui lui sont soumis (ATF 135 III 1 consid. 1.1 p. 3, 329 consid. 1 p. 331, 430 consid. 1 p. 431).
1.1 L'arrêt entrepris, qui statue sur des actions dirigées contre deux consorts simples - à savoir des parties contre qui des actions auraient aussi pu être formées séparément -, rejette les conclusions prises contre Y._ SA (venderesse) et met ainsi fin à la procédure introduite contre celle-ci. En revanche, il ne met pas fin à la procédure dirigée contre Z._ (entrepreneur) puisqu'il retient une faute à sa charge et renvoie la cause au Tribunal de première instance pour instruction supplémentaire en vue d'établir la quotité du dommage subi par le recourant.
1.2 Le prononcé par lequel une autorité cantonale de recours renvoie une affaire, pour nouveau jugement, à une autorité qui a statué en première instance est une décision incidente, qui n'entraîne en principe pour l'intéressé aucun dommage irréparable (cf. art. 93 al. 1 let. a LTF; ATF 133 V 477 consid. 4.2 p. 481 s.; sous l'aOJ: ATF 122 I 39 consid. 1a/aa et bb p. 41 ss). En indiquant qu'il entend également recourir contre l'arrêt cantonal en tant qu'il concerne Z._, le recourant ne conteste pas cette jurisprudence; il ne tente pas non plus de démontrer que la deuxième exception prévue à l'art. 93 al. 1 let. b LTF (éviter une procédure probatoire longue et coûteuse) serait réalisée. Il ne présente d'ailleurs aucun grief sur le fond.
Dans la mesure où il se rapporte à l'action interjetée contre Z._, le recours en matière civile est dès lors irrecevable.
1.3 Lorsqu'une décision rejette l'action dirigée contre un consort, mais ne met pas fin à celle dirigée contre un autre consort, on est en présence d'un jugement partiel (art. 91 let. b LTF; évoquant la figure du concours subjectif d'actions: BERNARD CORBOZ, in Commentaire de la LTF, 2009, nos 20 ss ad art. 91 LTF; sous l'empire de l'aOJ: ATF 129 III 25 consid. 1.1 p. 27; 127 I 92 consid. 1a p. 93).
En tant qu'il se rapporte à l'action dirigée contre Y._ SA (ci-après: l'intimée), le recours est interjeté par la partie qui a succombé dans ses conclusions en paiement (art. 76 al. 1 LTF). Dirigé contre un jugement partiel rendu en matière civile (art. 72 al. 1 LTF) par une autorité cantonale de dernière instance (art. 75 LTF) dans une affaire pécuniaire dont la valeur litigieuse atteint le seuil de 30'000 fr. (art. 74 al. 1 let. b LTF), le recours est en principe recevable puisqu'il a été déposé dans le délai (art. 46 al. 1 let. b, 48 al. 1 et 100 LTF) et la forme (art. 42 LTF) prévus par la loi.
1.4 Le recours en matière civile peut être interjeté 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). Il n'est limité ni par les arguments soulevés dans le recours, ni par la motivation retenue par l'autorité précédente; il peut admettre un recours pour un autre motif que ceux qui ont été invoqués et il peut rejeter un recours en adoptant une argumentation différente de celle de l'autorité précédente (ATF 135 III 397 consid. 1.4 p. 400). Compte tenu de l'exigence de motivation contenue à l'art. 42 al. 1 et 2 LTF, sous peine d'irrecevabilité (art. 108 al. 1 let. b LTF), le Tribunal fédéral n'examine en principe que les griefs invoqués; 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 135 III 397 consid. 1.4 p. 400).
Par exception à la règle selon laquelle il applique le droit d'office, le Tribunal fédéral ne peut entrer en matière sur la violation d'un droit constitutionnel ou sur une question relevant du droit cantonal ou intercantonal que si le grief a été invoqué et motivé de manière précise par la partie recourante (art. 106 al. 2 LTF).
1.5 Le Tribunal fédéral conduit son raisonnement juridique sur la base des faits établis par l'autorité précédente (art. 105 al. 1 LTF). Il ne peut s'en écarter que si les faits ont été établis de façon manifestement inexacte - ce qui correspond à la notion d'arbitraire (ATF 135 III 127 consid. 1.5 p. 130, 397 consid. 1.5 p. 401; 135 II 145 consid. 8.1 p. 153) - ou en violation du droit au sens de l'art. 95 LTF (art. 105 al. 2 LTF). Il incombe à la partie recourante, qui entend s'écarter des constatations de l'autorité précédente, d'expliquer de manière circonstanciée en quoi les conditions d'une exception prévue par l'art. 105 al. 2 LTF seraient réalisées, faute de quoi il n'est pas possible de tenir compte d'un état de fait qui diverge de celui contenu dans la décision attaquée (ATF 133 IV 286 consid. 1.4 p. 287 s. et consid. 6.2 p. 288). Si la partie recourante invoque l'arbitraire dans l'appréciation des preuves et l'établissement des faits, elle doit montrer, par une argumentation précise en se référant si possible aux pièces du dossier, que la décision cantonale est insoutenable (arrêt 4A_621/2009 du 25 février 2010 consid. 1.3). Encore faut-il que la correction demandée soit susceptible d'influer sur le sort de la cause (art. 97 al. 1 LTF).
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).
1.6 Le Tribunal fédéral ne peut aller au-delà des conclusions des parties (art. 107 al. 1 LTF). Toute conclusion nouvelle est irrecevable (art. 99 al. 2 LTF).
2. 2.1 Le recourant entend faire la démonstration que toutes les conditions nécessaires pour fonder la responsabilité de l'intimée (venderesse) sur la base de l'art. 97 al. 1 CO sont réalisées.
Le Tribunal fédéral admet l'application alternative des art. 197 ss CO et 97 ss CO lorsque le vendeur livre une chose défectueuse. L'acheteur ne peut toutefois recourir à l'action générale en dommages-intérêts dérivant de la responsabilité contractuelle que s'il respecte les conditions d'exercice de l'action spéciale en garantie en raison des défauts de la chose, soit les devoirs de vérification et d'avis (art. 201 CO) et le délai de prescription (art. 210 CO) (ATF 133 III 335 consid. 2 p. 337 ss; 114 II 131 consid. 1a p. 134; 107 II 419 consid. 1 p. 421 s.).
En l'espèce, les conditions d'exercice de l'action spéciale ne sont pas litigieuses. L'intimée conteste par contre l'existence même du défaut (cf. infra consid. 2.2 - 2.4). Revenant sur la réalisation des conditions de l'action générale, le recourant soutient que c'est en violant l'art. 97 al. 1 CO que la cour cantonale a retenu qu'aucune faute ne pouvait être reprochée à l'intimée (cf. infra consid. 3).
2.2 L'absence de tout défaut rendrait inutile la discussion sur la responsabilité de la venderesse. Il convient par conséquent de commencer par examiner la conclusion de la cour cantonale selon laquelle l'appartement était grevé d'un défaut. L'autorité précédente admet celui-ci en observant que l'intimée n'a pas contesté les conclusions du rapport H._ SA, si bien qu'elle est réputée les avoir admises selon l'art. 126 al. 3 de la loi de procédure civile genevoise du 10 avril 1987 (LPC/GE; RSG E 3 05), étant précisé que les conclusions d'une expertise privée peuvent être retenues lorsqu'elles ne sont pas contestées (arrêt 4A_193/2008 du 8 juillet 2008 consid. 4.1; arrêt 4A_58/2008 du 28 avril 2008 consid. 5.3).
L'intimée ne reproche pas à la cour cantonale d'avoir méconnu la notion de "défaut" (au sens de l'art. 197 CO), mais elle lui fait grief d'avoir admis l'existence d'un défaut en appliquant de manière arbitraire les règles cantonales sur la charge de la contestation, en particulier l'art. 126 al. 3 LPC/GE.
Le Tribunal fédéral a déjà eu l'occasion d'indiquer que la partie qui a obtenu gain de cause devant les instances cantonales peut, en cas de recours au Tribunal fédéral de son adversaire, invoquer dans sa réponse au recours toutes les erreurs éventuelles affectant la décision cantonale qui pourraient lui être préjudiciables si le Tribunal fédéral était d'un autre avis que la juridiction précédente (ATF 135 IV 56 consid. 4.2 p. 69 s.; 134 III 332 consid. 2.3 p. 334). Le Tribunal fédéral peut ainsi entrer en matière sur un grief soulevé par la partie intimée. Le moyen invoqué doit toutefois être motivé de manière précise par celle-ci (cf. supra consid. 1.4). Tel est le cas en l'espèce. L'intimée explique, avec la précision requise, que, dans sa réponse du 5 juin 2009, elle s'est déterminée comme suit, en se référant à l'allégué 42 du demandeur ayant pour objet les conclusions du rapport H._ SA: "ignoré l'existence de ce rapport ... ordonné par le demandeur". Elle considère que l'autorité précédente ne pouvait retenir l'existence d'un défaut sur la seule base d'une expertise privée, sous prétexte que ses conclusions auraient pu être "réputées admises", alors même que l'intimée n'en avait pas connaissance.
2.3 Selon la jurisprudence, l'arbitraire ne résulte pas du seul fait qu'une autre solution pourrait entrer en considération ou même qu'elle serait préférable; le Tribunal fédéral n'annulera la décision attaquée que lorsque celle-ci est manifestement insoutenable, qu'elle se trouve en contradiction claire avec la situation de fait, qu'elle viole gravement une norme ou un principe juridique indiscuté, ou encore lorsqu'elle heurte de manière choquante le sentiment de la justice et de l'équité; pour qu'une décision soit annulée pour cause d'arbitraire, il ne suffit pas que la motivation formulée soit insoutenable, il faut encore que la décision apparaisse arbitraire dans son résultat (ATF 135 V 2 consid. 1.3 p. 4 s.; 134 I 140 consid. 5.4 p. 148, 263 consid. 3.1 p. 265 s.).
En matière d'application du droit cantonal, l'arbitraire et la violation de la loi ne sauraient être confondus; une violation de la loi doit être manifeste et reconnue d'emblée pour être considérée comme arbitraire. Le Tribunal fédéral n'a pas à déterminer quelle est l'interprétation correcte que l'autorité cantonale aurait dû donner des dispositions applicables; il doit uniquement examiner si l'interprétation qui a été faite est défendable (ATF 132 I 13 consid. 5.1 p. 18).
Selon l'art. 126 al. 2 LPC/GE, la partie qui se prévaut de faits déterminés est tenue de les articuler avec précision et celle à laquelle ils sont opposés de reconnaître ou dénier chacun des faits catégoriquement. L'alternative présentée par la disposition cantonale est donc simple: les faits doivent être reconnus ou déniés catégoriquement.
L'art. 126 al. 3 LPC/GE institue une présomption légale de l'exactitude d'un fait. En vertu de cette disposition, le silence et toute réponse évasive peuvent être pris pour un aveu desdits faits. Les commentateurs (Bertossa/Gaillard/Guyet/Schmidt, Commentaire de la loi de procédure civile genevoise, no 4 ad art. 126 LPC/GE) soulignent que le juge ne peut, sous peine de sombrer dans l'arbitraire, renoncer à appliquer cette disposition. Selon eux, le juge ne doit pas alourdir les débats en ignorant simplement les carences d'une partie à l'égard d'exigences légales claires.
2.4 En l'espèce, il ressort des faits établis par la cour cantonale - qui lient le Tribunal fédéral (art. 105 al. 1 LTF) -, que l'intimée, contrairement à ce qu'elle a allégué, ne pouvait ignorer le rapport de H._ SA et ses conclusions. L'autorité précédente a en effet retenu que l'intimée a indiqué, par courrier du 12 janvier 2007, avoir pris connaissance du rapport d'expertise, en avoir transmis une copie à Z._ afin qu'il se détermine et avoir même demandé l'avis de l'ingénieur mandaté à l'époque par ce dernier.
L'intimée ayant affirmé avoir "ignoré l'existence du rapport", alors même qu'elle en avait pris connaissance, on ne saurait en tout cas pas dire qu'il était manifestement insoutenable de juger que l'intimée avait donné une réponse évasive à l'allégué 42 de la demande. Au demeurant, on ne peut reprocher à la cour cantonale d'avoir admis l'existence du défaut en appréciant l'ensemble des preuves de manière arbitraire, l'ingénieur K._ ayant encore reconnu les conclusions du rapport H._ SA le 6 février 2007.
La cour cantonale n'ayant pas sombré dans l'arbitraire en appliquant l'art. 126 al. 3 LPC/GE, il convient de se fonder sur les faits établis dans son arrêt. En l'occurrence, il faut retenir que l'appartement vendu était bien grevé d'un défaut, celui-ci ayant été décrit de façon précise dans le rapport d'expertise du 18 décembre 2006.
3. 3.1 Il convient dès lors d'examiner si c'est à bon droit que l'autorité cantonale a jugé qu'une faute ne pouvait être reprochée à l'intimée et qu'elle a, en conséquence, rejeté la prétention en dommages-intérêts pour défaut de la chose vendue.
Au terme d'une longue argumentation, le recourant estime que l'autorité précédente a nié la faute de la venderesse de manière totalement contraire aux principes retenus par la jurisprudence du Tribunal fédéral et la doctrine en lien avec l'art. 97 al. 1 CO. Elle considère que la cour cantonale a mal apprécié le contenu du rapport G._ du 3 novembre 2006, que la venderesse, en tant que professionnelle, devait procéder à un contrôle accru des qualités promises de l'objet vendu. Elle fait également état d'une attitude peu transparente de l'intimée qui ne lui aurait pas communiqué le rapport de l'architecte G._ et soutient que l'autorité précédente a sombré dans l'arbitraire (art. 9 Cst.) à plusieurs titres. Enfin, elle souligne que la faute de la venderesse ne peut être niée qu'en présence de circonstances exceptionnelles, non réalisées en l'espèce.
A titre préalable, on observera que le recourant présente un état de fait émaillé d'éléments qui ne ressortent nullement de l'arrêt cantonal. Le Tribunal fédéral ne peut en tenir compte (cf. supra consid. 1.5).
3.2 L'action en dommages-intérêts formée en l'espèce par l'acheteur vise la réparation du dommage que constitue le défaut lui-même, et non la réparation du dommage consécutif au défaut (entre autres auteurs: SILVIO VENTURI, in Commentaire romand, Code des obligations I, no 14 ad Intro. art. 197-210 CO; TERCIER/FAVRE, Les contrats spéciaux, 4e éd. 2009, n. 707 et n. 831).
Pour que sa responsabilité soit engagée, le vendeur doit avoir commis une faute. C'est le cas lorsqu'il connaissait ou aurait dû connaître l'existence du défaut et qu'il ne l'a pas révélé à l'acheteur (VENTURI, op. cit., no 14 ad Intro. art. 197-210 CO; HEINRICH HONSELL, in Basler Kommentar, Obligationenrecht I, no 6 ad Vor Art. 197-210 OR). On est alors en présence d'une violation d'un devoir accessoire du contrat (cf. OLIVIER CHAPUIS, Responsabilité et devoirs accessoires découlant d'un contrat, 2005, p. 72 et les références; PIERRE TERCIER, Le droit des obligations, 4e éd. 2009, n. 258 p. 69).
En vertu de l'art. 97 al. 1 CO, lorsque le créancier (en l'occurrence l'acheteur) ne peut obtenir l'exécution de l'obligation ou ne peut l'obtenir qu'imparfaitement, le débiteur (en l'espèce la venderesse) est tenu de réparer le dommage en résultant, à moins qu'il ne prouve qu'aucune faute ne lui est imputable. La faute du vendeur est donc présumée et celui-ci ne peut échapper à sa responsabilité que s'il prouve qu'il a observé toute la diligence qu'on pouvait raisonnablement attendre de lui (ATF 107 II 161 consid. 7a p. 165 s. et les arrêts cités; cf. ATF 113 II 421 consid. 2 et 3 p. 422 s.; entre autres auteurs: FRANZ WERRO, La responsabilité civile, 2005, n. 1479 p. 375; WOLFGANG WIEGAND, in Basler Kommentar, Obligationenrecht I, no 42 ad art. 97 CO).
La preuve libératoire de l'art. 97 al. 1 CO est soumise à des exigences strictes (ATF 70 II 215 consid. 4 p. 220; cf. pour des cas d'application: ATF 117 II 71 s. consid. 4a p. 72; 113 II 421 consid. 2 et 3 p. 422 s.; VON TUHR/ESCHER, op. cit., p. 116; ROLF H. WEBER, Berner Kommentar, 2000, no 130 ad art. 99 CO). Si le vendeur a des raisons de se douter de l'existence d'un défaut, notamment parce que l'acheteur lui a adressé une réclamation, le vendeur a en principe un devoir de contrôle. A défaut d'examiner toutes les circonstances à l'origine de son doute, il ne peut s'exonérer de sa responsabilité (cf. arrêt du Tribunal fédéral du 14 mai 1985 publié in JdT 1986 I 573 consid. 3d; VON TUHR/ESCHER, op. cit., p. 116; sous l'angle, comparable, de l'art. 208 al. 3 CO: HANS GIGER, in Berner Kommentar, no 51 ad art. 208 CO).
En cas de doute sur l'absence de faute, le vendeur supporte le risque de l'échec de la preuve (GAUCH/SCHLUEP/SCHMID/REY, Schweizerisches Obligationenrecht, Allgemeiner Teil, 8e éd. 2003, n. 2809 p. 130; FRANZ WERRO, op. cit., 2005, n. 1480 p. 375).
3.3 En l'espèce, il ressort des constatations cantonales (art. 105 al. 1 LTF) que le recourant a informé l'intimée le 27 octobre 2006 de l'affaissement d'un coin du sol de la cuisine de 4 à 6 cm. Afin d'examiner la chape exécutée par Z._, l'intimée a alors mandaté un architecte qui, dans un courrier du 3 novembre 2006, a conclu que la chape était "à niveau" et que "les travaux avaient été réalisés conformément aux normes en vigueur". La cour cantonale observe que l'architecte n'a relevé ni un affaissement de la chape, ni un défaut s'agissant de la capacité portante du plancher.
Peu importe à cet égard que le rapport de l'architecte ne comporte aucune indication expresse quant à la conformité des travaux à la structure du bâtiment et à la capacité de portance du plancher de l'appartement, ou qu'il ne fasse pas explicitement état de la crainte du recourant s'agissant de l'affaissement du sol de plusieurs centimètres. En demandant à l'architecte de contrôler le travail effectué par Z._, la venderesse lui a confié un mandat, non ambigu quant à son objet, suffisamment large qui sous-entendait l'examen de tous les aspects liés à la pose de la chape par l'entrepreneur. Il est constant que le défaut de la capacité portante du plancher était lié à la pose de la chape. Dans son expertise, l'architecte, en tant que professionnel, ne pouvait faire abstraction des effets du travail de l'entrepreneur sur la structure de l'appartement. Si des doutes persistaient quant à une éventuelle réduction de la charge d'utilisation du plancher, il lui appartenait de l'indiquer et de recommander, le cas échéant, des investigations supplémentaires par un ingénieur civil. Le rapport de l'architecte ne contient toutefois aucune indication ou recommandation de ce type, si bien qu'on peut admettre, à l'instar de la cour cantonale, qu'aucun élément ne permettait à l'intimée de comprendre qu'il convenait de procéder à des investigations plus poussées.
Vu l'avis du professionnel consulté, il n'était pas nécessaire pour la venderesse de reprendre contact avec Z._ et il n'y a donc pas lieu de s'interroger sur le contenu du courrier du 16 septembre 2005 de E._ SA aux termes duquel "les planchers de l'appartement étaient aptes à recevoir les charges usuelles pour un appartement privé".
Quant à l'argumentation du recourant selon laquelle l'intimée serait une professionnelle et qu'il lui incombait dès lors de procéder à un contrôle accru des qualités promises de l'objet vendu, elle tombe à faux. Selon son but social, l'intimée effectue des opérations immobilières et de fiducie. On ne saurait en induire - et le recourant ne l'allègue d'ailleurs pas - qu'elle offre, à côté des prestations usuelles liées à son activité de vente d'immeubles, les services de collaborateurs disposant d'une expertise particulière dans les métiers de la construction. C'est précisément la raison pour laquelle la venderesse a donné mandat à un professionnel du bâtiment, l'architecte G._, d'examiner l'exécution de la chape coulée par Z._.
Le recourant entend tirer argument du fait que le rapport de l'architecte G._ ne lui a pas été communiqué au moment où Y._ SA l'a eu en sa possession, "alors même que de vives discussions avaient cours à l'époque entre les parties en vue la conclusion (sic) imminente de la vente". Ce point de fait, qui ne ressort d'ailleurs pas de l'arrêt cantonal, ne représente pas un fait pertinent s'agissant de la question juridique à résoudre. En l'occurrence, il s'agit de se demander si, compte tenu du rapport G._, la venderesse pouvait conclure la vente sans commettre une faute. A cet égard, il importe peu que ce document ait ou non été ensuite communiqué à l'acheteur.
Dans sa tentative de démontrer que l'intimée lui aurait donné des "informations fallacieuses", le recourant met en évidence divers points de fait contenus dans l'arrêt cantonal. En particulier, il s'étonne du fait que la venderesse lui a répondu, un jour après qu'il lui ait transmis le rapport H._ SA du 18 décembre 2006, "qu'elle n'avait jamais donné d'instruction à Z._ concernant les travaux du sol et qu'elle ne comprenait pas pourquoi X._ mettait en cause sa responsabilité pour ces travaux". Les explications fournies ne sont pas pertinentes, le recourant tirant argument d'un prétendu comportement adopté par la venderesse après la conclusion du contrat de vente. Ces éléments ne présentent aucune pertinence pour décider si l'intimée a été négligente en s'étant bornée, avant de conclure la vente, à mandater un architecte afin de vérifier la présence d'un éventuel défaut affectant la chose vendue.
En résumé, la promettante-venderesse a pris note de la réclamation du promettant-acheteur (quant au problème de structure de l'appartement lié à l'exécution de la chape par X._); il a alors confié un mandat à un architecte pour qu'il examine l'éventuelle existence d'un défaut; l'architecte lui a confirmé sans équivoque que les travaux avaient été réalisés en conformité avec les normes en vigueur; il n'a nullement recommandé à la venderesse d'entreprendre des investigations complémentaires. Ainsi, cette dernière a répondu à son devoir de contrôle; il n'est pas douteux qu'on ne pouvait raisonnable-ment exiger d'elle un degré de diligence allant au-delà de celui qu'elle a adopté. On ne peut dès lors reprocher à la cour cantonale d'avoir transgressé l'art. 97 al. 1 CO.
3.4 Pour défendre sa thèse, le recourant tente encore de contester la valeur probante du rapport G._, en invoquant l'interdiction de l'arbitraire (art. 9 Cst.). Dans la mesure où il revient sur la force probante de ce document, le recourant critique la manière dont la cour cantonale a appliqué les règles de procédure cantonale. Il lui appartenait dès lors de désigner la norme de droit cantonal qui aurait été appliquée arbitrairement et de motiver de manière précise en quoi consiste la violation (cf. supra consid. 1.4). En l'occurrence, le recourant n'invoque aucune disposition de droit cantonal. Son moyen est donc irrecevable.
Le recourant revient à la charge en soutenant que la cour cantonale a sombré dans l'arbitraire (art. 9 Cst.) en retenant, d'une part, que l'expertise produite par l'acheteur (rapport H._ SA) était valable et en admettant, d'autre part, la validité de l'expertise fournie par la venderesse (rapport G._). Le recourant estime que les conclusions de ces deux documents (s'agissant de l'existence du défaut) sont en parfaite contradiction.
Le raisonnement du recourant ne tient pas compte des enseignements tirés par la cour cantonale de chacun de ces documents. L'autorité précédente a déterminé l'existence d'un défaut dans l'appartement sur la base du rapport H._ du 18 décembre 2006. Elle ne s'est par contre pas fondée sur l'avis de l'architecte G._ pour décider si la chose vendue était ou non affectée d'un défaut, mais bien pour constater que, au moment de la conclusion du contrat, la venderesse ne pouvait suspecter (en raison des explications non ambigües de l'architecte mandaté; cf. supra consid. 3.3) l'existence d'un défaut. La perspective dans laquelle chacun des documents a été apprécié par la cour cantonale est donc différente et l'on ne saurait donner raison au recourant lorsqu'il affirme que le raisonnement de l'autorité précédente est insoutenable.
Quant aux allégations visant le préavis de la Commission des monuments, de la nature et des sites (selon lequel les travaux ont été exécutés dans l'appartement sans autorisation et donc en violation d'une loi cantonale), dont l'arrêt cantonal fait état en quelques lignes, elles sont essentiellement appellatoires. Le recourant ne place en effet pas clairement son argumentation sous l'angle de l'arbitraire dans l'établissement des faits et l'appréciation des preuves (art. 9 Cst.) et la recevabilité du moyen est donc fort douteuse (cf. supra consid. 1.5). En tout état de cause, la motivation présentée ne permet pas de comprendre en quoi elle obligerait à revenir sur le raisonnement présenté plus haut (cf. supra consid. 3.3) ayant abouti à l'absence de faute de la venderesse. Conscient de l'exigence de l'art. 97 al. 1 in fine LTF, le recourant laisse entendre qu'il reprendra son argumentation "ci-après au chapitre 2" de son mémoire pour démontrer que les éléments supplémentaire introduits sont susceptibles d'influer sur le sort de la cause. Or, on cherche en vain, dans l'acte de recours, la démonstration promise.
4. L'intimée ayant apporté la preuve qu'elle n'avait pas commis de faute, sa responsabilité contractuelle n'est pas engagée. Il n'est par conséquent pas nécessaire d'examiner la validité de la clause d'exclusion de garantie contenue dans le contrat de vente du 15 décembre 2006, ni de revenir sur les explications du recourant visant à établir la quotité du dommage subi.
5. Il ressort des considérants qui précèdent que le recours en matière civile est irrecevable en tant qu'il est formé contre Z._. Dans la mesure où il est interjeté contre Y._ SA, le recours doit être rejeté dans la mesure où il est recevable.
Les frais et les dépens sont mis à la charge du recourant, qui succombe (art. 66 al. 1 et 68 al. 1 et 2 LTF). Il versera à Y._ SA, à titre de dépens, le montant de 7'500 fr. S'agissant de Z._, le recourant ne saurait éviter le paiement de dépens par le simple fait qu'il a pris la peine de conclure à ce qu'aucune indemnité ne soit accordée à ce dernier dans l'hypothèse où le Tribunal fédéral considère que le recourant "ne doit pas, en vertu d'exigences de nature procédurales, attraire Z._ dans la présente procédure de recours"; il n'en demeure en effet pas moins que le recourant a pris des conclusions à l'encontre de Z._ et que le mandataire de celui-ci a exercé une activité afin de communiquer une réponse au Tribunal fédéral. Il se justifie toutefois de prendre en compte le caractère succinct de la réponse de Z._, laquelle ne porte que sur la recevabilité du recours à son égard. L'art. 8 al. 2 du règlement sur les dépens alloués à la partie adverse et sur l'indemnité pour la représentation d'office dans les causes portées devant le Tribunal fédéral (RS 173.110.210.3) permet de réduire les dépens en cas de disproportion manifeste entre le taux applicable en principe et le travail effectif de l'avocat. En application de cette disposition, il convient de réduire de moitié l'indemnité de base pour la valeur litigieuse en cause; le recourant versera donc 3'750 fr. à Z._ à titre de dépens.
Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours, en tant qu'il est formé contre Z._, est irrecevable.
2. En tant qu'il est formé contre Y._ SA, le recours est rejeté dans la mesure où il est recevable.
3. Les frais judiciaires, arrêtés à 6'500 fr., sont mis à la charge du recourant.
4. Le recourant versera à Y._ SA 7'500 fr. à titre de dépens.
Le recourant versera à Z._ 3'750 fr. à titre de dépens.
5. Le présent arrêt est communiqué aux parties et à la Chambre civile de la Cour de justice du canton de Genève.
Lausanne, le 26 novembre 2010
Au nom de la Ire Cour de droit civil
du Tribunal fédéral suisse
La Présidente: Le Greffier:
Klett Piaget