Fatti:
A. A._ ha seguito il ciclo di studi d'ingegneria civile con indirizzo "edilizia" della Scuola universitaria professionale della Svizzera italiana (SUPSI), ottenendo il diploma nel 2005. Egli è iscritto all'albo dell'Ordine degli ingegneri e architetti del Cantone Ticino (OTIA), nel gruppo professionale "ingegneria civile" con medesimo campo d'attività.
In data 30 luglio 2008, la ditta B._SA ha inoltrato al Municipio di Bellinzona una domanda di costruzione concernente la particella xxx, di proprietà del padre di A._, richiedendo il rilascio di una licenza per l'edificazione di due palazzine di dieci appartamenti ciascuna. Detta domanda e stata sottoscritta da A._ sia in qualità di rappresentante della ditta istante che di progettista.
B. In relazione alla presentazione della domanda di costruzione menzionata, la Commissione di vigilanza OTIA ha aperto nei confronti di A._ un procedimento disciplinare. Constatata la natura architettonica del progetto da lui sottoscritto e ritenuto che l'allestimento dello stesso non rientrava nella sua sfera di competenze, risultante dall'iscrizione all'albo OTIA nel gruppo professionale "ingegneria civile", con decisione del 12 giugno 2009 essa lo ha quindi sanzionato con un ammonimento, a seguito della violazione di norme specifiche della legge cantonale sull'esercizio delle professioni di ingegnere e di architetto del 24 marzo 2004 (LEPIA; RL/TI 7.1.5.1).
Per gli stessi motivi, la misura presa nei confronti di A._ è quindi stata confermata anche dal Tribunale cantonale amministrativo con giudizio del 16 settembre 2010.
C. Con ricorso in materia di diritto pubblico del 25 ottobre 2010, A._ ha impugnato tale giudizio davanti al Tribunale federale, chiedendone l'annullamento a causa della violazione dell'<ref-law>, che sancisce il divieto d'arbitrio, in relazione all'applicazione del diritto cantonale e alla valutazione delle prove addotte.
Chiamata ad esprimersi, la Corte cantonale si è riconfermata nelle motivazioni e nelle conclusioni della propria sentenza. Da parte sua, la Commissione di vigilanza OTIA ha chiesto che il ricorso sia respinto.

Diritto:
1. 1.1 Il Tribunale federale esamina d'ufficio e con piena cognizione la sua competenza (<ref-law>), rispettivamente l'ammissibilità dei gravami che gli vengono sottoposti (<ref-ruling> consid. 1 pag. 24; <ref-ruling> consid. 1.2.1 pag. 4; <ref-ruling> consid. 1 pag. 37 con rispettivi riferimenti).
1.2 Diretto contro una decisione finale (<ref-law>) di un'autorità cantonale di ultima istanza con carattere di tribunale superiore (art. 86 e 90 LTF), il ricorso concerne una causa di diritto pubblico (<ref-law>) che non ricade sotto alcuna delle eccezioni previste dall'<ref-law>. Esso è stato presentato in tempo utile (<ref-law>) dal destinatario della pronuncia contestata, con interesse al suo annullamento (<ref-law>).
Sotto i profili evocati, l'impugnativa è quindi di massima ammissibile quale ricorso in materia di diritto pubblico.
2. 2.1 Con il ricorso in materia di diritto pubblico può in particolare venir censurata la violazione del diritto federale (<ref-law>), nozione che comprende anche i diritti costituzionali dei cittadini (<ref-ruling> consid. 3.1 pag. 447 seg.). Salvo che per i casi citati espressamente dall'<ref-law>, col ricorso in materia di diritto pubblico non può invece essere censurata la violazione del diritto cantonale. È però sempre possibile fare valere che l'errata applicazione del diritto cantonale da parte dell'autorità precedente comporti una violazione del diritto federale, segnatamente del divieto d'arbitrio giusta l'<ref-law> (<ref-ruling> consid. 2.3 pag. 466).
Di principio, il Tribunale federale applica il diritto d'ufficio (<ref-law>); esso non è vincolato né agli argomenti fatti valere nel ricorso né ai considerandi sviluppati dall'istanza precedente. La violazione di diritti fondamentali è invece esaminata unicamente se il ricorrente ha sollevato e motivato tale critica (<ref-law>; <ref-ruling> consid. 2.2 pag. 246; <ref-ruling> consid. 3.2 pag. 88). È necessario che egli specifichi quali diritti ritiene lesi ed esponga le sue censure in modo chiaro e circostanziato, accompagnandole da un'argomentazione esaustiva; in caso di asserita violazione del divieto d'arbitrio, anche in relazione all'applicazione del diritto cantonale, deve spiegare in che misura la decisione impugnata sia - non solo a livello di motivazione, ma anche di risultato - manifestamente insostenibile, gravemente lesiva di una norma o di un principio giuridico indiscusso, oppure in contraddizione con il sentimento di giustizia ed equità (<ref-ruling> consid. 6 pag. 397; <ref-ruling> consid. 2.1 pag. 9).
2.2 Nella fattispecie, in cui il ricorrente censura unicamente una violazione del divieto d'arbitrio, il rispetto delle condizioni indicate è per lo meno dubbio. Un gravame fondato sull'<ref-law> non può infatti essere semplicemente sorretto - così come nel caso in esame - da argomentazioni con cui il ricorrente si limita a contrapporre il suo parere a quello dell'autorità cantonale, come se il Tribunale federale fosse una giurisdizione di appello a cui compete di rivedere liberamente i fatti e il diritto e di ricercare la corretta applicazione delle norme invocate.
La questione può comunque essere lasciata aperta. Nella misura in cui il ricorso risultasse ammissibile, esso dev'essere infatti respinto, poiché infondato.
3. 3.1 La conclusione tratta dalla Corte cantonale secondo cui l'ammonimento pronunciato nei confronti del ricorrente giusta l'art. 19 LEPIA sia giustificato dalla violazione degli art. 3 cpv. 1 e 8 LEPIA, non è in effetti affatto il risultato di un'applicazione manifestamente insostenibile di queste norme, quindi neppure di una valutazione irragionevole della portata dei diplomi da lui ottenuti, a suo avviso unico elemento determinante per valutare il diritto di firmare un progetto (<ref-ruling> consid. 2.1 pag. 219; <ref-ruling> consid. 2.1. pag. 9).
Al contrario. Già da una loro semplice lettura emerge infatti che i titoli di studio conseguiti hanno certamente rilievo, ma al momento del rilascio dell'autorizzazione all'esercizio della professione: quando viene cioè deciso per quali gruppi professionali e campi d'attività essa abiliti all'esercizio della professione di ingegnere o di architetto (art. 8 LEPIA in relazione con l'art. 3 cpv. 2 lett. a e l'art. 4 del regolamento di applicazione della legge cantonale sull'esercizio delle professioni di ingegnere e di architetto del 5 luglio 2005 [RLEPIA; RL/TI 7.1.5.1.1]). Sempre già da un loro esame prima facie, risulta inoltre che - una volta ottenuta l'autorizzazione in relazione ad uno specifico gruppo professionale - l'esercizio della professione si deve limitare ai campi d'attività che lo caratterizzano, conformemente all'abilitazione ricevuta (art. 3 cpv. 1 LEPIA).
3.2 Ora, nella misura in cui non è contestato (<ref-law>) che l'opera in discussione aveva natura architettonica e che il ricorrente non è iscritto all'albo dell'OTIA nel gruppo professionale di "architettura" bensì in quello di "ingegneria civile", la Corte cantonale ben poteva quindi concludere - facendo uso del margine di apprezzamento concessole, che neppure il ricorrente contesta, e senza per ciò commettere arbitrio - che le menzionate norme della LEPIA siano state in concreto violate.
4. 4.1 Per quanto precede, la decisione presa dal Tribunale cantonale amministrativo di convalidare l'ammonimento pronunciato nei confronti del ricorrente - che risulta per altro essere la misura meno incisiva tra quelle previste dall'art. 19 cpv. 1 lett. a LEPIA - dev'essere qui confermata.
4.2 Le spese vanno poste a carico del ricorrente, secondo soccombenza (art. 65 e 66 cpv. 1 LTF). Non vengono assegnate ripetibili (<ref-law>).

Per questi motivi, il Tribunale federale pronuncia:
1. Nella misura in cui è ammissibile, il ricorso è respinto.
2. Le spese giudiziarie di fr. 2'000.-- sono poste a carico del ricorrente.
3. Comunicazione al ricorrente, al Segretariato dell'Ordine degli ingegneri e architetti e al Tribunale cantonale amministrativo del Cantone Ticino.