Sachverhalt:
A. A.a Das Strafgericht Basel-Stadt sprach X._ am 15. Dezember 2009 der sexuellen Nötigung sowie der Entführung und der Vereitelung von Massnahmen zur Feststellung der Fahrunfähigkeit schuldig. Es verurteilte ihn zu einer Freiheitsstrafe von 1 1⁄2 Jahren, als Zusatzstrafe zum Urteil des Appellationsgerichts Colmar (F) vom 19. Juni 2007, sowie zur Zahlung von Fr. 1'000.-- Genugtuung an Y._. Das Verfahren wegen Diebstahls stellte es zufolge Unzuständigkeit der Schweizer Strafverfolgungsbehörden ein. Vom Vorwurf der Nötigung und des Führens eines Motorfahrzeugs in qualifiziert angetrunkenem Zustand sprach es X._ frei.
Das Appellationsgericht des Kantons Basel-Stadt bestätigte am 15. Februar 2012 das erstinstanzliche Urteil.
A.b Der Verurteilung wegen sexueller Nötigung und Entführung liegt folgender Sachverhalt zugrunde:
Am 28. Juli 2006, um ca. 15 Uhr, suchte X._ die ihm bis anhin unbekannte Transsexuelle Y._ in deren Studio in Basel auf, wo er gegen Bezahlung deren sexuellen Dienste in Anspruch nahm. Nach Ablauf der vereinbarten Zeit fragte er Y._, ob sie auch Hausbesuche in Frankreich mache, was diese verneinte. Daraufhin entnahm X._ seinen abgelegten Kleidern eine Schusswaffe, mit welcher er Y._ bedrohte. Er befahl ihr, sich "sexy" anzuziehen und zu schminken, was sie aus Angst tat. Anschliessend zwang er sie, mit ihm das Appartement zu verlassen und in den im Parkhaus abgestellten Personenwagen einzusteigen, wobei er ihr einflösste, ruhig zu bleiben, zu lächeln und keine Fluchtversuche zu unternehmen. Auf der Fahrt nach Frankreich drohte er ihr, sie umzubringen, falls sie bei einer allfälligen Polizei- oder Grenzwachtkontrolle nicht "den Mund halte". Bei einem abgelegenen Feld in Frankreich zerrte er sie an den Haaren aus dem Fahrzeug und teilte ihr mit, sie sei für EUR 7'000.-- nach Marokko verkauft worden, wo sie 30 bis 40 Männer am Tag "bedienen" müsse. Er erzählte ihr zudem, er habe einen Transsexuellen umgebracht, der sich gewehrt habe. In der Folge zwang er Y._, ihn oral zu befriedigen, bevor er versuchte, an ihr den Analverkehr zu vollziehen. Aus Verzweiflung bot Y._ X._ Fr. 30'000.-- an, wenn er sie gehen lasse. Sie schlug vor, mit ihm zurück in das Appartement in Basel zu kommen, dort zu übernachten und am Morgen die Bank aufzusuchen. Im Appartement angekommen - es war mittlerweile ca. 23.30 Uhr -, forderte X._ sein Opfer erneut zu sexuellen Handlungen auf. Y._ wurde übel und musste sich übergeben. Sie konnte flüchten, weil X._ später im Appartement einschlief. Sie erstattete am 29. Juli 2006 um 4.45 Uhr bei der Kantonspolizei in Basel Anzeige.
B. X._ führt Beschwerde in Strafsachen mit den Anträgen, ihn vom Vorwurf der sexuellen Nötigung und der Entführung freizusprechen und die Verurteilung zur Zahlung von Fr. 1'000.-- an Y._ aufzuheben. Eventualiter sei die Streitsache zur erneuten Beurteilung und zur Durchführung eines verfassungs- und EMRK-konformen Verfahrens an die Vorinstanz zurückzuweisen.

Erwägungen:
1. 1.1 Der Beschwerdeführer rügt eine Verletzung des Konfrontationsrechts. Er habe die Befragung der Beschwerdegegnerin 2 durch das Strafgericht im Nebenraum akustisch mitverfolgen können, jedoch keine Gelegenheit erhalten, selber Fragen an die Zeugin zu richten. Die Vorinstanz habe den Antrag auf direkte Konfrontation oder wenigstens indirekte Konfrontation mittels Videoübertragung in einen anderen Raum mit wenig überzeugender Begründung abgewiesen. Die Beschwerdegegnerin 2 habe im bisherigen Verfahren kein Arztzeugnis eingereicht, wonach ein Zusammentreffen mit ihm eine grosse psychische Belastung darstellen würde. Sie mache auch nicht geltend, seine Präsenz im Gerichtssaal oder einem Nebenraum würde ihr Angst einflössen. Gründe für die unterbliebene Videoübertragung seien nicht ersichtlich. Die Verweigerung der indirekten Konfrontation sei angesichts der grossen Bedeutung der Aussagen der Beschwerdegegnerin 2 unverhältnismässig.
1. 1.1 Der Beschwerdeführer rügt eine Verletzung des Konfrontationsrechts. Er habe die Befragung der Beschwerdegegnerin 2 durch das Strafgericht im Nebenraum akustisch mitverfolgen können, jedoch keine Gelegenheit erhalten, selber Fragen an die Zeugin zu richten. Die Vorinstanz habe den Antrag auf direkte Konfrontation oder wenigstens indirekte Konfrontation mittels Videoübertragung in einen anderen Raum mit wenig überzeugender Begründung abgewiesen. Die Beschwerdegegnerin 2 habe im bisherigen Verfahren kein Arztzeugnis eingereicht, wonach ein Zusammentreffen mit ihm eine grosse psychische Belastung darstellen würde. Sie mache auch nicht geltend, seine Präsenz im Gerichtssaal oder einem Nebenraum würde ihr Angst einflössen. Gründe für die unterbliebene Videoübertragung seien nicht ersichtlich. Die Verweigerung der indirekten Konfrontation sei angesichts der grossen Bedeutung der Aussagen der Beschwerdegegnerin 2 unverhältnismässig.
1.2 1.2.1 Eine belastende Zeugenaussage ist gemäss Art. 6 Ziff. 3 lit. d EMRK grundsätzlich nur verwertbar, wenn der Beschuldigte wenigstens einmal während des Verfahrens angemessene und hinreichende Gelegenheit hatte, das Zeugnis in Zweifel zu ziehen und Fragen an den Belastungszeugen zu stellen (<ref-ruling> E. 2.2; <ref-ruling> E. 2.2; <ref-ruling> E. 3.1 und 4.2; je mit Hinweisen). Das Fragerecht ist im Regelfall dem Beschuldigten und seinem Verteidiger gemeinsam einzuräumen. Die Mitwirkung des Beschuldigten kann für die Beurteilung der Glaubhaftigkeit der Aussagen des Zeugen entscheidend sein, insbesondere wenn dieser über Vorgänge berichtet, an welchen beide beteiligt waren (Urteil 6B_207/2012 vom 17. Juli 2012 E. 3.3.1 mit Hinweisen).
1.2.2 Das Konfrontationsrecht des Beschuldigten wird in gewissen Konstellationen durch die Opferrechte eingeschränkt. Bei Straftaten gegen die sexuelle Integrität darf eine Gegenüberstellung gegen den Willen des Opfers nur angeordnet werden, wenn der Anspruch der beschuldigten Person auf rechtliches Gehör nicht auf andere Weise gewährleistet werden kann (<ref-law> [SR 312.5], Fassung in Kraft bis am 31. Dezember 2010; <ref-law> [SR 312.0]).
Bei der Handhabung des Konfrontationsrechts sind die Interessen der Verteidigung und diejenigen des Opfers gegeneinander abzuwägen. Es ist in jedem Einzelfall zu prüfen, welche Vorgehensweisen und Ersatzmassnahmen infrage kommen, um die Verteidigungsrechte des Angeschuldigten so weit als möglich zu gewährleisten und gleichzeitig den Interessen des Opfers gerecht zu werden (BGE <ref-ruling> E. 3.2 und 5 mit Hinweis). Massnahmen zum Schutz von Opfern können beispielsweise darin bestehen, dass das Opfer nur durch den Verteidiger, allenfalls durch Zwischenschaltung einer besonders ausgebildeten Person, befragt wird oder indem die Einvernahme des Opfers audiovisuell in einen anderen Raum übertragen wird, von wo aus der Beschuldigte sie verfolgen und in unmittelbarem zeitlichem Konnex Fragen stellen kann (Urteil 1P.650/2000 vom 26. Januar 2001 E. 3d mit Hinweisen). Muss der Beschuldigte den Saal während der Zeugeneinvernahme verlassen, können dessen Verteidigungsrechte auch gewahrt sein, wenn sein Verteidiger während der Befragung anwesend ist, Fragen stellen kann und diesem die Möglichkeit gegeben wird, Unterbrechungen der Einvernahme zu verlangen, um seinen Mandanten zu informieren und nach Wiederaufnahme des Verfahrens Ergänzungsfragen zu stellen (Urteil 6P.46/2000 vom 10. April 2001 E. 1c/bb). Eine Videoübertragung ist in solchen Fällen nicht unter allen Umständen zwingend (BGE <ref-ruling> E. 5; Urteile 6B_207/2012 vom 17. Juli 2012 E. 3.3.3; 6P.172/2004 vom 3. Oktober 2005 E. 2.2).
Bei der Handhabung des Konfrontationsrechts sind die Interessen der Verteidigung und diejenigen des Opfers gegeneinander abzuwägen. Es ist in jedem Einzelfall zu prüfen, welche Vorgehensweisen und Ersatzmassnahmen infrage kommen, um die Verteidigungsrechte des Angeschuldigten so weit als möglich zu gewährleisten und gleichzeitig den Interessen des Opfers gerecht zu werden (BGE <ref-ruling> E. 3.2 und 5 mit Hinweis). Massnahmen zum Schutz von Opfern können beispielsweise darin bestehen, dass das Opfer nur durch den Verteidiger, allenfalls durch Zwischenschaltung einer besonders ausgebildeten Person, befragt wird oder indem die Einvernahme des Opfers audiovisuell in einen anderen Raum übertragen wird, von wo aus der Beschuldigte sie verfolgen und in unmittelbarem zeitlichem Konnex Fragen stellen kann (Urteil 1P.650/2000 vom 26. Januar 2001 E. 3d mit Hinweisen). Muss der Beschuldigte den Saal während der Zeugeneinvernahme verlassen, können dessen Verteidigungsrechte auch gewahrt sein, wenn sein Verteidiger während der Befragung anwesend ist, Fragen stellen kann und diesem die Möglichkeit gegeben wird, Unterbrechungen der Einvernahme zu verlangen, um seinen Mandanten zu informieren und nach Wiederaufnahme des Verfahrens Ergänzungsfragen zu stellen (Urteil 6P.46/2000 vom 10. April 2001 E. 1c/bb). Eine Videoübertragung ist in solchen Fällen nicht unter allen Umständen zwingend (BGE <ref-ruling> E. 5; Urteile 6B_207/2012 vom 17. Juli 2012 E. 3.3.3; 6P.172/2004 vom 3. Oktober 2005 E. 2.2).
1.3 1.3.1 Die Beschwerdegegnerin 2 wurde im Verfahren gegen den Beschwerdeführer dreimal einvernommen. Der Verteidiger des Beschwerdeführers war anlässlich der Befragung im Ermittlungsverfahren vom 1. September 2006 und jener vor dem Strafgericht anwesend und konnte Ergänzungsfragen stellen. Der Beschwerdeführer konnte die Einvernahme durch das Strafgericht im Nebenraum akustisch mitverfolgen. Die Vorinstanz führt aus, ob gestützt auf den vom Beschwerdeführer angerufenen Bundesgerichtsentscheid 6B_324/2011 vom 26. Oktober 2011 stets eine visuelle Übertragung zu erfolgen habe, sei fraglich. Die indirekte Konfrontation mittels akustischer Übertragung in den Nebenraum habe bei Opfern von Sexualdelikten jedenfalls im damaligen Zeitpunkt der Praxis entsprochen. Eine erneute Befragung vor Gericht und eine direkte Konfrontation mit dem Beschwerdeführer seien der Zeugin, die Basel nach den angeklagten Vorfällen verlassen habe, in Deutschland lebe und nach eigenen Angaben seither versuche, die Sache zu vergessen, nicht zumutbar. Die Zeugin weise deutliche Zeichen von Traumatisierung auf. Sie sei weder ein weiteres Mal zu befragen noch direkt mit dem Beschwerdeführer zu konfrontieren (Urteil E. 1.3.2 S. 4 f.).
1.3.2 Der Beschwerdeführer stellt die Traumatisierung nicht infrage. Sein Einwand ist unbehelflich, die Beschwerdegegnerin 2 habe kein Arztzeugnis eingereicht, da ein solches nicht zwingend ist. Den Akten kann entnommen werden, dass die Beschwerdegegnerin 2 Angst hatte, nach Basel zurückzukehren, und dass die Befragungen für sie eine grosse Belastung darstellten. Das Strafgericht sicherte ihr daher zu, auf Wunsch werde keine Konfrontation mit dem Beschwerdeführer stattfinden. Die Beschwerdegegnerin 2 erklärte sich schliesslich zur Aussage unter der Bedingung bereit, dass auch ihr Anwalt aufgeboten wird bzw. dass dieser sie "begleitet, beschützt und unterstützt" (kant. Akten, Urk. 557). Massnahmen zum Schutz des Opfers waren unter diesen Umständen angezeigt. Die Vorinstanz durfte eine direkte Konfrontation mit dem Beschwerdeführer verweigern.
1.3.3 Das Gericht verfügt bei der Wahl der konkreten Vorkehren zum Schutz des Opfers über ein gewisses Ermessen (Urteil 6B_207/2012 vom 17. Juli 2012 E. 3.4 mit Hinweis). Der Beschwerdeführer hatte Gelegenheit, der Beschwerdegegnerin 2 über seinen Anwalt Ergänzungsfragen zu stellen. Ob das Strafgericht das ihm zustehende Ermessen überschritt, indem es lediglich eine akustische, nicht jedoch eine Videoübertragung anordnete, kann offenbleiben. Aus den Akten ergeben sich keine Hinweise, dass der Beschwerdeführer im Verfahren vor dem Strafgericht eine Videoübertragung verlangt bzw. die fehlende Videoübertragung in irgendeiner Weise beanstandet hätte. Er macht dies auch nicht geltend. Ihm war aufgrund der Akten bekannt, dass die Beschwerdegegnerin 2 Basel nach dem Vorfall verlassen hatte und sich in Deutschland aufhielt, dass sie sich im August 2006 anfänglich geweigert hatte, für die Einvernahme durch die Staatsanwaltschaft nach Basel zurückzukehren, und dass sie nur auf Druck der Staatsanwaltschaft und der Intervention einer Vertrauensperson zur Einvernahme kam (kant. Akten, Urk. 436, 438, 444 und 445). Das Erscheinen des Opfers war anfänglich auch vor Strafgericht unsicher (kant. Akten, Urk. 555 ff.). Unter diesen Umständen verstösst es gegen den Grundsatz von Treu und Glauben, wenn der Beschwerdeführer gegen das Vorgehen des Strafgerichts keine Einwände erhob und die Konfrontation mittels Videoübertragung erstmals im Rechtsmittelverfahren beantragte, dies im Wissen darum, dass das Opfer für eine weitere Befragung möglicherweise nicht mehr zur Verfügung stehen werde. Die Vorinstanz durfte den Antrag des Beschwerdeführers auf Videokonfrontation mit der Begründung abweisen, eine erneute Einvernahme sei der Zeugin nicht zumutbar.
2. 2.1 Der Beschwerdeführer moniert, die Vorinstanz habe seinen Antrag auf Anordnung einer aussagepsychologischen Glaubhaftigkeitsbegutachtung der Beschwerdegegnerin 2 in Verletzung seines Anspruchs auf rechtliches Gehör und auf ein faires Verfahren abgelehnt. Bei deren Aussagen seien nur sehr wenige Realitätskriterien auszumachen. Die Beurteilung der Glaubhaftigkeit durch einen Laien sei schwierig und insbesondere auch wegen der speziellen psychologischen Situation von Transsexuellen ohne spezialisiertes Fachwissen nicht möglich.
2.2 Die Prüfung der Glaubhaftigkeit von Aussagen ist Teil der Beweiswürdigung und gehört damit zum Aufgabenbereich des Gerichts. Eine Glaubwürdigkeitsbegutachtung durch eine sachverständige Person drängt sich nach der Rechtsprechung nur bei besonderen Umständen auf. Dies ist etwa der Fall, wenn schwer interpretierbare Äusserungen eines Kleinkinds zu beurteilen sind, bei Anzeichen ernsthafter geistiger Störungen, welche die Aussageehrlichkeit des Zeugen beeinträchtigen könnten, oder wenn Anhaltspunkte dafür bestehen, dass der Zeuge einer Beeinflussung durch Drittpersonen ausgesetzt ist (<ref-ruling> E. 2.4; <ref-ruling> E. 2; <ref-ruling> E. 1c). An dieser Rechtsprechung ist festzuhalten.
2.3 Die Transsexualität hat keinen Einfluss auf die Wahrnehmungs-, Erinnerungs- oder Wiedergabefähigkeit. Wie die Vorinstanz zutreffend erwägt, führt die Transsexualität der Zeugin nicht dazu, dass das Gericht ihre Aussagen nicht selber würdigen kann (Urteil E. 1.2.2 S. 3 f.). Die Vorinstanz war in der Lage, die Angaben der Beschwerdegegnerin 2 auf ihre Glaubhaftigkeit hin zu überprüfen. Sie durfte den Antrag des Beschwerdeführers auf Begutachtung ohne Verletzung des rechtlichen Gehörs oder des Anspruchs auf ein faires Verfahren abweisen.
3. 3.1 Der Beschwerdeführer rügt eine willkürliche Beweiswürdigung und eine Verletzung des Grundsatzes in dubio pro reo.
3. 3.1 Der Beschwerdeführer rügt eine willkürliche Beweiswürdigung und eine Verletzung des Grundsatzes in dubio pro reo.
3.2 3.2.1 Die Sachverhaltsfeststellung der Vorinstanz kann nur gerügt werden, wenn sie willkürlich (<ref-law>) ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von <ref-law> beruht und wenn die Behebung des Mangels für den Ausgang des Verfahrens entscheidend sein kann (<ref-law>; <ref-ruling> E. 1.4.1). Dem vom Beschwerdeführer angerufenen Grundsatz in dubio pro reo kommt in seiner Funktion als Beweiswürdigungsregel im Verfahren vor dem Bundesgericht keine über das Willkürverbot von <ref-law> hinausgehende Bedeutung zu (<ref-ruling> E. 2a; <ref-ruling> E. 2a; je mit Hinweisen).
Willkür bei der Beweiswürdigung liegt vor, wenn der angefochtene Entscheid offensichtlich unhaltbar ist oder mit der tatsächlichen Situation in klarem Widerspruch steht. Dass eine andere Lösung oder Würdigung ebenfalls vertretbar oder gar zutreffender erscheint, genügt für die Annahme von Willkür nicht (<ref-ruling> E. 2.4; <ref-ruling> E. 5.4; je mit Hinweisen).
3.2.2 Das Bundesgericht prüft die Verletzung von Grundrechten, einschliesslich der Willkür bei der Sachverhaltsfeststellung, nur insofern, als eine solche Rüge in der Beschwerde vorgebracht und begründet worden ist (<ref-law>). In der Beschwerde muss im Einzelnen dargelegt werden, inwiefern der angefochtene Entscheid an einem qualifizierten und offensichtlichen Mangel leidet. Auf eine rein appellatorische Kritik am angefochtenen Urteil tritt das Bundesgericht nicht ein (<ref-ruling> E. 4.2.3; <ref-ruling> E. 2.8; je mit Hinweisen).
3.3 Die Vorinstanz gelangt zur Überzeugung, die Aussagen der Beschwerdegegnerin 2 seien glaubhaft. Sie seien anhand von Realitätskriterien analysierbar. Der Gesamtablauf sei nachvollziehbar, und es bestünde kein Motiv für eine Falschbeschuldigung. Die Beschwerdegegnerin 2 habe bei der Schilderung ihrer Reaktionen (Ekel, Erbrechen, Ohnmacht) typische psychopathologische Vorgänge der Traumatisierung beschrieben. Der Beschwerdeführer habe das Erbrechen selbst bestätigt. Der Beschwerdeführer habe demgegenüber ein auffälliges Aussageverhalten an den Tag gelegt, unpräzise und widersprüchliche Angaben gemacht und diese dem jeweiligen Verfahrensstand angepasst (Urteil E. 2.1, E. 2.3.8 und E. 4). Es sei nicht ungewöhnlich, dass Opfer von Gewaltverbrechen wenig Motivation zeigten, die Tat immer wieder zu schildern, dabei auch unangenehme und intime Fragen zu beantworten und dadurch immer wieder an das Geschehen erinnert zu werden. Die Beschwerdegegnerin 2 habe Basel unmittelbar nach dem Vorfall verlassen und nun offensichtlich Angst, dorthin zurückzukehren. Die Vorinstanz zeigt auf, weshalb ihr späterer Widerstand gegen eine Befragung und ihr fehlendes Interesse an einer Strafverfolgung entgegen dem Einwand des Beschwerdeführers nicht gegen die Glaubwürdigkeit spricht (Urteil E. 2.2.2). Sie setzt sich zudem mit den vom Beschwerdeführer vorgebrachten Widersprüchen in den Aussagen des Opfers auseinander und verwirft diese mit überzeugenden Argumenten (Urteil E. 2.3). Desgleichen legt sie dar, weshalb die weiteren Beweismittel, namentlich die Aufzeichnungen der Überwachungskameras des Parkhauses, das rechtsmedizinische Gutachten, die DNA-Analyse und die Auswertung des Mobiltelefons des Opfers, die Täterschaft nicht ausschliessen (Urteil E. 2.4).
Gegen den Beschwerdeführer war zum Tatzeitpunkt in Frankreich ein Verfahren wegen Sexualdelikten hängig. Er machte im kantonalen Verfahren geltend, er habe der Beschwerdegegnerin 2 von dem gegen ihn in Frankreich laufenden Verfahren wegen ähnlicher Delikte erzählt. Diese habe sich an ihm rächen wollen, weil er ihr eine Ferienreise in Aussicht gestellt habe, sein Versprechen aber nicht gehalten, sondern die Beziehung für beendet erklärt habe. Die Beschwerdegegnerin 2 habe die Geschichte übernommen und ihn seinerseits deswegen angezeigt. Die Vorinstanz bezeichnet diese Version als abwegig, da sich der Beschwerdeführer und die Beschwerdegegnerin 2 an jenem Tag zum ersten Mal im Milieu als Prostituierte und Kunde begegnet seien, die sexuellen Kontakte unbefriedigend verlaufen seien und es sehr unwahrscheinlich sei, dass sich Letztere nach einem Nachmittag emotional an ihren Kunden gebunden und sämtliche Hoffnung auf ihn gesetzt hätte. Nicht glaubhaft sei, dass sich die Beschwerdegegnerin 2 die beiläufige Erzählung (welche gemäss den französischen Behörden zudem ein anders gelagertes Delikt betroffen habe) zu ihrer eigenen Geschichte gemacht habe (Urteil E. 3).
3.4 Die Beweiswürdigung der Vorinstanz ist nicht willkürlich. Der Beschwerdeführer wiederholt im Wesentlichen seine vorinstanzlichen Ausführungen. Er bringt nichts vor, was die Beweiswürdigung der Vorinstanz als offensichtlich unhaltbar erscheinen lassen könnte. Insgesamt bestätigte die Beschwerdegegnerin 2 ihre gegenüber dem Beschwerdeführer erhobenen Vorwürfe vor dem Strafgericht. Es trifft zwar zu, dass sie anlässlich dieser dritten Einvernahme bezüglich einzelner Äusserungen angab, sie könne sich nicht mehr erinnern, oder bloss auf ihre früheren Aussagen verwies. Dies führt jedoch nicht dazu, dass es der Vorinstanz untersagt wäre, auf die tatnäheren Aussagen abzustellen, da sie willkürfrei zur Überzeugung gelangen durfte, diese seien stimmig und glaubhaft. Auf die rein appellatorische Kritik an der vorinstanzlichen Sachverhaltsfeststellung ist nicht weiter einzugehen.
4. 4.1 Der Beschwerdeführer wendet sich gegen die Strafzumessung. Er rügt eine Verletzung des Beschleunigungsgebots.
4.2 Das in <ref-law> und Art. 6 Ziff. 1 EMRK festgeschriebene Beschleunigungsgebot verpflichtet die Behörden, das Strafverfahren voranzutreiben, um den Beschuldigten nicht unnötig über die gegen ihn erhobenen Vorwürfe im Ungewissen zu lassen (<ref-ruling> E. 8; <ref-ruling> E. 3.3.1; <ref-ruling> E. 2a; je mit Hinweisen). Gegenstand der Prüfung, ob ein Verfahren zu lange gedauert hat, ist das Verfahren in seiner Gesamtheit. Die Beurteilung der Verfahrensdauer entzieht sich starren Regeln. Es ist vielmehr in jedem Einzelfall unter Würdigung aller konkreten Umstände zu prüfen, ob sich diese als angemessen erweist. Zu berücksichtigen sind insbesondere die Komplexität des Falls, das Verhalten des Angeschuldigten und die Behandlung des Falls durch die Behörden (BGE <ref-ruling> E. 3.3.3; <ref-ruling> E. 2c; je mit Hinweisen).
Von den Behörden und Gerichten kann nicht verlangt werden, dass sie sich ständig einem einzigen Fall widmen. Zeiten, in denen das Verfahren stillsteht, sind unumgänglich. Wirkt keiner dieser Zeitabschnitte stossend, ist eine Gesamtbetrachtung vorzunehmen. Dabei können Zeiten mit intensiver behördlicher oder gerichtlicher Tätigkeit andere Zeitspannen kompensieren, in denen aufgrund der Geschäftslast keine Verfahrenshandlungen erfolgten (BGE <ref-ruling> E. 3.3.3; <ref-ruling> E. 2c).
4.3 Der Beschwerdeführer beanstandet eine Verletzung des Beschleunigungsgebots erstmals im bundesgerichtlichen Verfahren. Soweit sich die Rüge auf die Zeitdauer der einzelnen Verfahrensabschnitte bis zur Hauptverhandlung vor der Vorinstanz bezieht, ist darauf mangels Ausschöpfung des kantonalen Instanzenzugs nicht einzutreten (Urteil 6B_802/2007 vom 15. April 2008 E. 3.3).
4.4 Das Urteil des Appellationsgerichts wurde dem Beschwerdeführer am 27. März 2012 schriftlich eröffnet. Die Gesamtverfahrensdauer von rund 5 1⁄2 Jahren bis zur Ausfertigung des zweitinstanzlichen Urteils ist mit dem Beschleunigungsgebot vereinbar. Der Fall kann in tatsächlicher Hinsicht nicht als besonders komplex bezeichnet werden. Zu berücksichtigen ist jedoch, dass ein Sachverhalt mit starkem Auslandbezug zu beurteilen war, mehrere Straftaten zur Diskussion standen und verschiedene Beweiserhebungen erforderlich waren, namentlich um die Aussagen des Opfers auf ihre Glaubhaftigkeit hin überprüfen zu können. Hinzu kommt, dass sich dieses im Ausland aufhielt. Angesichts des damals in Frankreich gegen den Beschwerdeführer hängigen Verfahrens wurde zudem eine Strafübernahme durch die französischen Behörden in Betracht gezogen (kant. Akten, Urk. 234 ff.). Wie den Akten entnommen werden kann, wurde im Appellationsverfahren überdies der Beizug von Informationen zum französischen Strafverfahren angeordnet. Dies führte zweitinstanzlich zu einer Verfahrensverzögerung, die nicht von den Behörden zu vertreten ist. Eine Verletzung des Beschleunigungsgebots ist zu verneinen.
5. 5.1 Der Beschwerdeführer macht eine Verletzung von Art. 47, 49 und 50 StGB geltend. Die Vorinstanz habe bei der Zusatzstrafenbildung ihre Begründungspflicht missachtet. Mangels genauer Kenntnis des Sachverhalts, der in Frankreich zur Verurteilung vom 19. Juni 2007 zur Freiheitsstrafe von vier Jahren geführt habe, sei eine Gesamtstrafenbildung gar nicht möglich gewesen. Die Vorinstanz hätte die Akten, mindestens aber die vollständige Anklageschrift aus dem französischen Verfahren beiziehen müssen, da sich das Urteil vom 19. Juni 2007 nicht zu den genauen Tatumständen äussere. Angesichts der seit der Tat verstrichenen Zeit sei es unangemessen, ihn für 1 1⁄2 Jahre in eine Vollzugsanstalt einzuweisen. Er sei heute wieder rechtstreu und bestens in ein familiäres und berufliches Umfeld eingebettet. Bei der von der Vorinstanz ausgesprochenen Strafe entfalle die Möglichkeit eines Vollzugs in Halbgefangenschaft oder mittels eines "electronic monitorings".
5.2 Die Vorinstanz verfügt auf dem Gebiet der Strafzumessung über einen Ermessensspielraum. Die Strafrechtliche Abteilung des Bundesgerichts greift auf Beschwerde in Strafsachen hin nur ein, wenn die Vorinstanz den gesetzlichen Strafrahmen über- oder unterschritten hat, wenn sie von rechtlich nicht massgebenden Kriterien ausgegangen ist oder wesentliche Gesichtspunkte ausser Acht gelassen bzw. durch Überschreitung oder Missbrauch ihres Ermessens falsch gewichtet hat (<ref-ruling> E. 5.6; <ref-ruling> E. 5.3.1; <ref-ruling> E. 2.1).
5.3 Zusatzstrafen gemäss <ref-law> können nach der Rechtsprechung auch zu einer im Ausland ausgesprochenen Strafe ausgefällt werden (<ref-ruling> E. 8.2; <ref-ruling> E. 2c). Der Beschwerdeführer wurde vom Appellationsgericht Colmar am 19. Juni 2007 wegen "agression sexuelle" zu 4 Jahren Freiheitsstrafe, davon 1 Jahr auf Bewährung, verurteilt, weil er in der Nacht vom 14. auf den 15. Juni 2005 eine Bekannte, welche er mit dem Auto heimfuhr, in einem Waldstück vergewaltigt und zum Oralverkehr gezwungen hatte (Urteil E. 7.1 S. 14). Das erstinstanzliche Urteil in dieser Sache erging am 8. März 2007 (kant. Akten, Urk. 666). Die Vorinstanz sprach zu Recht eine Zusatzstrafe aus (vgl. <ref-ruling> E. 1.3 und 1.4).
5.4 Die Vorinstanz führt aus, die Gesamtstrafe von 5 1⁄2 Jahren erscheine zwar für die heute zu beurteilenden und die Grundlage der Grundstrafe bildenden Delikte - deren genauen Umstände aus den vorhandenen Akten allerdings nicht hervorgingen - vergleichsweise hoch. Es sei indessen zu berücksichtigen, dass der Beschwerdeführer in Frankreich bereits nach 26 Monaten Strafvollzug entlassen worden sei. Die ausgesprochene Strafe von 4 Jahren (davon 3 Jahre unbedingt) sei somit nicht zum Nennwert zu nehmen (Urteil E. 7.2 S. 14 f.). Das Verschulden des Beschwerdeführers bei den heute zu beurteilenden Delikten wiege angesichts des skrupellosen und gewalttätigen Vorgehens schwer. Die fast 12 Stunden dauernde Entführung sei für das Opfer, welches sich zeitweise in Todesgefahr gewähnt habe, traumatisierend gewesen. Straferhöhend sei die Vereitelung von Massnahmen zur Feststellung der Fahrunfähigkeit zu berücksichtigen. Insgesamt erscheine die als Zusatzstrafe ausgesprochene Freiheitsstrafe von 1 1⁄2 Jahren angemessen (Urteil E. 7.3 S. 15).
5.5 Der dem französischen Urteil zugrunde liegende Sachverhalt ergibt sich aus dem Entscheid des Appellationsgerichts Colmar vom 19. Juni 2007. Detailliertere Kenntnis der Tatumstände war für die Festsetzung der Zusatzstrafe nicht zwingend, da sich die Tatschwere bereits im Strafmass niederschlug und die Vorinstanz die vom Appellationsgericht Colmar verhängte Strafe nicht auf ihre Angemessenheit zu überprüfen hatte (vgl. Urteil 6B_711/2011 vom 31. Januar 2012 E. 3.4 mit Hinweisen).
5.6 Alleine einer besseren Begründung wegen hebt das Bundesgericht das angefochtene Urteil nicht auf, solange die Strafzumessung im Ergebnis bundesrechtskonform ist (vgl. <ref-ruling> E. 2c mit Hinweisen). Die von der Vorinstanz ausgesprochene Zusatzstrafe von 1 1⁄2 Jahren erscheint nicht unzulässig hart. Ins Gewicht fällt, dass sich der Beschwerdeführer nebst den Straftaten zum Nachteil der Beschwerdegegnerin 2 auch wegen Vereitelung von Massnahmen zur Feststellung der Fahrunfähigkeit zu verantworten hat. Er wurde zudem während des in Frankreich hängigen Verfahrens in der Schweiz erneut straffällig. Der Beschwerdeführer kritisiert eine ungenügende Begründung des vorinstanzlichen Entscheids. Er zeigt jedoch nicht auf, welche Umstände zu seinen Gunsten hätten berücksichtigt werden sollen oder inwiefern sich das behauptete unkorrekte Vorgehen der Vorinstanz zu seinen Ungunsten hätte auswirken können. Auf die Rüge ist nicht einzutreten.
5.7 Freiheitsstrafen von mehr als drei Jahren sind zwingend zu vollziehen (vgl. <ref-law>; BGE <ref-ruling> E. 3.3). Massgebend für die Frage, ob ein bedingter oder teilbedingter Vollzug in Betracht kommt, ist im Falle von retrospektiver Konkurrenz die hypothetische Gesamtstrafe (vgl. <ref-ruling> E. 1 mit Hinweisen), welche sich aus der Zusatzstrafe und der gleichartigen Grundstrafe zusammensetzt. Beträgt die Summe aus der Grundfreiheitsstrafe und der Zusatzfreiheitsstrafe mehr als drei Jahre, ist ein teilbedingter Vollzug nicht möglich (Urteil 6B_165/2011 vom 19. Juli 2011 E. 2.2.2 mit Hinweis; vgl. auch Urteil 6B_684/2011 vom 30. April 2012 E. 6, zur Publikation vorgesehen). Die Vorinstanz sprach die Zusatzstrafe zu Recht unbedingt aus, da die hypothetische Gesamtstrafe mehr als drei Jahre beträgt. Davon wäre auch auszugehen, wenn man mit der Vorinstanz (oben E. 5.4) dafürhielte, die Strafe von vier Jahren gemäss Urteil des Appellationsgerichts Colmar am 19. Juni 2007 sei für schweizerische Verhältnisse eher hoch ausgefallen.
5.8 Der Strafvollzug in Halbgefangenschaft oder mittels elektronischer Überwachung ist für Freiheitsstrafen bis zu einem Jahr vorgesehen (<ref-law>; Bundesratsbeschluss vom 4. Dezember 2009 über die Verlängerung der Bewilligungen für die Kantone Bern, Solothurn, Basel-Stadt, Basel-Landschaft, Tessin, Waadt und Genf, Freiheitsstrafen in Form des elektronisch überwachten Vollzuges ausserhalb der Vollzugseinrichtung zu vollziehen; vgl. auch Botschaft vom 4. April 2012 zur Änderung des Strafgesetzbuchs und des Militärstrafgesetzes, BBl 2012 4738 ff.). Eine Strafreduktion kommt auch nicht in Betracht, um dem Beschwerdeführer den Vollzug in Halbgefangenschaft oder in Form einer elektronischen Überwachung zu ermöglichen, weil sich die Zusatzstrafe von 1 1⁄2 Jahren nicht mehr im Grenzbereich befindet.
6. Die Beschwerde ist abzuweisen, soweit darauf einzutreten ist. Die Gerichtskosten sind dem Beschwerdeführer aufzuerlegen (<ref-law>).
Die Beschwerdegegnerin 2 wurde nicht zur Stellungnahme aufgefordert. Es sind ihr im bundesgerichtlichen Verfahren keine Kosten erwachsen und keine Parteientschädigungen zuzusprechen.

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 4'000.-- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
3. Dieses Urteil wird den Parteien und dem Appellationsgericht des Kantons Basel-Stadt, Ausschuss, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 24. Oktober 2012
Im Namen der Strafrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Mathys
Die Gerichtsschreiberin: Unseld