Faits:
A. Par jugement du 16 février 2012, le Tribunal de police de l'arrondissement de Lausanne a condamné X._ à 300 jours-amende, à 200 fr. le jour, dont 210 jours-amende avec sursis pendant 3 ans, pour tentative de viol et violation de domicile. Le tribunal a en outre alloué les conclusions civiles de A._ en ce sens que X._ a été reconnu débiteur de Malley-Prairie à Lausanne, de la somme de 1000 francs.
B. Saisie d'un appel du condamné, la Cour d'appel pénale du Tribunal cantonal vaudois l'a rejeté, par jugement du 21 août 2012. Cette décision repose, en résumé, sur les faits suivants.
X._ était à l'époque des faits médecin assistant au CHUV. Il vivait dans le même immeuble de petits logements que A._. Cette dernière est aide-soignante au CHUV. Au moment des faits, elle était enceinte de son troisième enfant. Elle a fait la connaissance de X._ dans le cadre de son travail en novembre 2009.
Le 16 mai 2010, A._ s'est levée vers 5h30 pour prendre son service au CHUV à 7h00. X._ a sonné à la porte de sa voisine, visiblement alcoolisé. Elle l'a fait entrer et est partie s'habiller à la salle de bain. X._ s'est déshabillé et s'est couché sur le lit, ne gardant que son caleçon et un T-shirt. Lorsque A._ est sortie de la salle de bain, il s'est levé, s'est positionné derrière elle, son sexe en érection, et a mis ses bras autour de son ventre. Il lui a dit qu'il voulait entretenir une relation sexuelle avec elle, ce qu'elle a refusé. Après avoir vainement tenté de la faire tomber sur le lit, il est parvenu à baisser le pantalon et le slip de A._ jusqu'à mi-cuisse, l'a fait basculer en avant et a essayé de la pénétrer en vain. A._ a dit avoir senti que X._ avait éjaculé sur elle. Après lui avoir demandé d'arrêter, elle est parvenue à se dégager et est partie à la salle de bain pour se nettoyer. A sa sortie de la salle de bain, X._ est à nouveau venu vers elle et l'a maintenue contre la porte d'une main tandis que de l'autre, il a tenté d'introduire ses doigts dans son vagin, par-dessous le pantalon. A._ est finalement parvenue à le repousser, quittant précipitamment son appartement sans le fermer à clé.
Après avoir terminé son service au CHUV à 16h00, A._, arrivant chez elle, a trouvé posé sur son lit un mot d'excuse que X._ avait rédigé après s'être introduit chez elle dans la matinée. Elle a ensuite pris le train pour Lyon pour des raisons familiales en fin d'après-midi. Arrivée dans cette ville, elle a jeté le pantalon qu'elle portait, dont elle ne voulait plus. Trois jours plus tard, alors qu'elle s'était retrouvée face à X._ dans la chambre d'un patient, elle n'a pu continuer à travailler et est allée parler de ce qui s'était produit à sa responsable. Sur les conseils du service des ressources humaines du CHUV, elle a déposé plainte le 19 mai 2010.
C. X._ recourt en matière pénale contre ce jugement sur appel. Il conclut, avec suite de frais et dépens, principalement à la réforme de cette décision dans le sens de son acquittement ainsi qu'à l'allocation en sa faveur d'une indemnité, de 20'000 fr. tout au moins, au sens de l'<ref-law>. A titre subsidiaire, il demande l'annulation du jugement sur appel et le renvoi de la cause à l'autorité cantonale pour nouvelle décision au sens des considérants.
Invités à se déterminer sur le recours, la cour cantonale y a renoncé en se référant aux considérants de sa décision, cependant que le Ministère public a conclu à son rejet par courrier du 21 janvier 2013. Le recourant a déposé des observations sur cette dernière écriture.

Considérant en droit:
1. La réponse du Ministère public porte sur la seule question du sursis. L'argumentation développée par le recourant en réplique est irrecevable en tant qu'elle a trait à d'autres points et tend à compléter les développements de son mémoire de recours (cf. <ref-ruling> consid. 1d/aa p. 77; BERNARD CORBOZ, in Commentaire de la LTF, 2009, <ref-law>, n° 45).
2. Dans le recours en matière pénale, les constatations de fait de la décision entreprise lient le Tribunal fédéral (<ref-law>), sous les réserves découlant des art. 97 al. 1 et 105 al. 2 LTF, soit pour l'essentiel de l'arbitraire (art. 9 Cst.; v. sur cette notion: <ref-ruling> consid. 6.1 p. 379) dans la constatation des faits. La recevabilité de tels griefs suppose l'articulation de critiques circonstanciées (<ref-ruling> consid. 3, p. 105), claires et précises, répondant aux exigences de motivation accrues déduites de l'<ref-law> (<ref-ruling> consid. 1.4 p. 287). Les critiques appellatoires sont, en particulier, irrecevables (cf. <ref-ruling> consid. 5.1 p. 356).
En l'espèce, le recours s'ouvre sur une présentation des faits étayée par de simples références aux pièces du dossier. On n'examinera ces développements qu'autant que, dans la suite, ils fassent l'objet de griefs répondant aux exigences rappelées ci-dessus.
3. Invoquant l'invalidité de l'acte d'accusation, le recourant reproche aux autorités cantonales d'avoir violé l'<ref-law>. Il soutient que, le procureur ayant rendu l'acte d'accusation du 11 novembre 2011 sans se prononcer sur sa requête de prolongation du délai prévu par l'<ref-law>, il n'aurait jamais eu l'occasion de se déterminer et de faire valoir tous ses moyens de preuve. Cela entraînerait la nullité de l'acte d'accusation. L'autorité de première instance aurait violé l'<ref-law> en ne constatant pas d'office cette nullité, bien que son attention eût été attirée sur ce point. La cour cantonale aurait méconnu qu'un tel vice ne pourrait être guéri.
3.1 Conformément à l'<ref-law>, lorsqu'il estime que l'instruction est complète, le ministère public rend une ordonnance pénale ou informe par écrit les parties dont le domicile est connu de la clôture prochaine de l'instruction et leur indique s'il entend rendre une ordonnance de mise en accusation ou une ordonnance de classement. En même temps, il fixe aux parties un délai pour présenter leurs réquisitions de preuves (al. 1). Le ministère public ne peut écarter une réquisition de preuves que si celle-ci exige l'administration de preuves sur des faits non pertinents, notoires, connus de l'autorité pénale ou déjà suffisamment prouvés en droit. Il rend sa décision par écrit et la motive brièvement. Les réquisitions de preuves écartées peuvent être réitérées dans le cadre des débats (al. 2). Les informations visées à l'al. 1 et les décisions rendues en vertu de l'al. 2 ne sont pas sujettes à recours (al. 3).
Contrairement à ce que paraît penser le recourant, l'examen de l'acte d'accusation auquel procède la direction de la procédure dans le cadre de l'<ref-law>, respectivement le tribunal dans le cadre des questions préjudicielles (<ref-law>), vise essentiellement la régularité formelle de cet acte au regard des exigences de l'<ref-law>, voire de l'<ref-law> (PIERRE-HENRI WINZAP, in Commentaire romand, Code de procédure pénale suisse, 2011, <ref-law>, n° 3; YVONA GRIESSER, in Kommmentar zur Schweizerischen Strafprozessordnung, 2010, <ref-law>, n° 2; JEREMY STEPHENSON / ROBERTO ZALUNARDO-WALSER, in Basler Kommentar, Strafprozessordnung, 2011, <ref-law>, n° 2; PIERRE DE PREUX, in Commentaire romand, Code de procédure pénale suisse, 2011, <ref-law>, n° 28; MAX HAURI, in Basler Kommentar, Strafprozessordnung, 2011, <ref-law>, n° 12; THOMAS FINGERHUTH, in Kommentar zur Schweizerischen Strafprozessordnung, 2010, <ref-law> n° 8 s.). On peut certes se demander si un motif de nullité absolue ne doit pas, à ces deux stades de la procédure également, être relevé d'office. Cette question peut toutefois demeurer indécise. En effet, le tribunal peut toujours, dans le cadre des questions préjudicielles relatives au dossier et aux preuves recueillies (art. 339 al. 2 let. a et d CPP) réexaminer, aux conditions de l'<ref-law>, la nécessité d'administrer les preuves que le Ministère public a écartées au stade de la clôture d'enquête. Il s'ensuit que lorsque, comme en l'espèce, le recourant invoque n'avoir pas été en mesure de requérir encore des preuves avant la fin de la clôture de la procédure préliminaire et n'avoir pu se déterminer sur celle-ci, un tel vice peut, le cas échéant, être corrigé aux différents stades de la procédure de première instance. Dans une telle hypothèse, la sanction de la nullité, qui doit être réservée à de graves vices de procédure, tels que l'incompétence qualifiée de l'autorité qui a rendu la décision (<ref-ruling> consid. 3.1 p. 27; <ref-ruling> consid. 3.3 p. 434; <ref-ruling> consid. 2.1 p. 363; <ref-ruling> consid. 3a/aa p. 99; <ref-ruling> consid. 2a p. 340; <ref-ruling> consid. 2c p. 219) n'entre pas en considération.
3.2 Dans la suite de son écriture, le recourant invoque la violation de son droit d'être entendu, de celui de participer à l'administration des preuves en particulier.
3.2.1 En ce qui concerne les réquisitions de mesures d'instruction, la cour cantonale a jugé toutes celles formulées après la déclaration d'appel tardives et, partant, irrecevables. Le recourant objecte que de telles mesures pourraient être requises encore dans la suite de la procédure d'appel.
3.2.2 Selon un auteur, à l'échéance du délai pour déposer la déclaration d'appel, l'appelant est déchu de son droit de formuler de nouvelles réquisitions de preuve ou de demander la répétition de preuves déjà administrées (LUZIUS EUGSTER, in Basler Kommentar, Strafprozessordnung, 2011, <ref-law> n. 5). Cet avis isolé ne convainc pas d'emblée. On peut, tout d'abord, se demander si le renvoi par analogie de l'<ref-law> aux règles de la procédure de première instance n'impose pas déjà à l'autorité d'appel d'impartir à l'appelant un délai pour formuler ses réquisitions de preuve. On peut aussi se demander si, comme au cours de la procédure de première instance, le fait que les questions de preuve sont traitées à titre préjudiciel n'autorise pas une partie à requérir encore des preuves à titre incident à un stade ultérieur (cf. art. 339 al. 2 et 4 CPP). Selon la doctrine majoritaire, en effet, une telle requête peut, notamment, se justifier en cours de procédure d'appel (MARLÈNE KISTLER, in Commentaire romand, Code de procédure pénale, 2011, <ref-law>, n° 18; GÉRARD PIQUEREZ / ALAIN MACALUSO, Procédure pénale suisse, 3e éd. 2011, n° 2004 p. 656; MARKUS HUG, in Kommentar zur Schweizerischen Strafprozessordnung, 2010, <ref-law>, n° 13; NIKLAUS SCHMID, Schweizerische Strafprozessordnung, Praxiskommentar, 2009, <ref-law>, n° 13), par exemple en raison du résultat de l'administration, nouvelle ou renouvelée, des preuves par l'autorité de deuxième instance.
Il n'est toutefois pas nécessaire de trancher ces questions en l'espèce, moins encore d'examiner quelle devrait être la sanction et les possibilités de guérison d'un éventuel vice de procédure sur ce point pour les motifs suivants.
3.2.3 Conformément à l'<ref-law>, la procédure de recours se fonde sur les preuves administrées pendant la procédure préliminaire et la procédure de première instance (al. 1). L'administration des preuves du tribunal de première instance n'est répétée que si les dispositions en matière de preuves ont été enfreintes (al. 2 let. a); l'administration des preuves était incomplète (al. 2 let. b); les pièces relatives à l'administration des preuves ne semblent pas fiables (al. 2 let. c). L'autorité de recours administre, d'office ou à la demande d'une partie, les preuves complémentaires nécessaires au traitement du recours (al. 3). Par ailleurs, selon l'<ref-law>, applicable aux débats d'appel par le renvoi de l'<ref-law>, le tribunal réitère l'administration des preuves qui, lors de la procédure préliminaire, ont été administrées en bonne et due forme lorsque la connaissance directe du moyen de preuve apparaît nécessaire au prononcé du jugement. Seules les preuves essentielles et décisives dont la force probante dépend de l'impression qu'elles donnent doivent être réitérées. Afin de déterminer quel moyen de preuve doit l'être, le juge dispose d'un pouvoir d'appréciation (arrêt 6B_484 2012 du 11 décembre 2012 consid. 1.2 et les références citées). L'autorité cantonale peut notamment refuser des preuves nouvelles qui ne sont pas nécessaires au traitement du recours, en particulier lorsqu'une administration anticipée non arbitraire de la preuve démontre que celle-ci ne sera pas de nature à modifier le résultat de celles déjà administrées, lorsque le requérant peut se voir reprocher une faute de procédure ou encore lorsque son comportement contrevient au principe de la bonne foi en procédure (arrêt 6B_509/2012 du 22 novembre 2012 consid. 3.2; MARKUS HUG, op. cit., <ref-law>, n° 17).
3.2.4 En l'espèce, la cour cantonale a retenu que des sms avaient été échangés par les parties entre les mois de décembre 2009 et janvier 2010 (jugement entrepris, consid. 2 p. 13). Le recourant ne démontre, dès lors, pas en quoi ses réquisitions de preuves portant sur l'existence de tels échanges, respectivement d'appels téléphoniques, seraient susceptibles d'influencer le sort de la cause. De surcroît, et plus généralement, l'existence d'une éventuelle relation amoureuse entre le recourant et la partie plaignante entre décembre 2009 et janvier 2010 n'exclut pas la commission d'une tentative de viol au mois de mai 2010 et le seul fait que la partie plaignante aurait, le cas échéant, voulu taire cette relation ne remet pas encore en question sa crédibilité quant à son récit des faits survenus au mois de mai 2010.
3.2.5 Il convient, par ailleurs, de rappeler, que les déclarations de la victime, entendue comme témoin, constituent un élément de preuve. Le juge doit, dans l'évaluation globale de l'ensemble des éléments probatoires rassemblés au dossier, les apprécier librement (arrêts 6B_716/2010 du 15 novembre 2010 consid. 1.3 et 6B_360/2008 du 12 novembre 2008 consid. 4.3), sous réserve des cas particuliers, non réalisés en l'espèce, où une expertise de la crédibilité des déclarations de la victime s'impose (cf. <ref-ruling> consid. 2.4, p. 184). Dans le cadre du principe de libre appréciation des preuves, rien ne s'oppose non plus à ne retenir qu'une partie des déclarations d'un témoin globalement crédible (<ref-ruling> consid. 3, spéc. p. 39).
A cet égard, la cour cantonale a retenu que si des incertitudes subsistaient de part et d'autre s'agissant de la nature des relations qu'ont pu entretenir les parties entre Noël et Nouvel-An ou encore s'agissant du contenu des sms échangés durant cette période, cela n'entachait pas de manière irrémédiable la crédibilité de la version de la partie plaignante, qui n'avait aucun intérêt à inventer les faits et qui était de surcroît, à l'époque des faits, enceinte du père de sa fille aînée, avec lequel elle entretenait une relation stable. La cour cantonale a aussi relevé que l'on voyait mal qu'une infirmière prenant son service à 7h00 un dimanche matin se rende spontanément, au préalable, chez une connaissance pour lui demander de l'argent en l'invitant par des caresses à l'acte sexuel. On se figurait mieux un homme éméché, rentrant au petit matin après une nuit festive, se présenter chez une femme avec laquelle il prétend avoir eu des rapports sexuels, pour passer un moment agréable avec elle. Sur la base des preuves administrées durant l'instruction et la procédure de première instance, la cour cantonale pouvait ainsi, par une appréciation anticipée non arbitraire, considérer que les réquisitions du recourant, en tant qu'elles tendaient à établir la nature des contacts qu'il avait entretenus avec la partie plaignante entre le mois de décembre 2009 et celui de janvier 2010, n'étaient pas de nature à aboutir à un état de fait différent de celui qui a été retenu. Pour le surplus, en ce qui concerne la réquisition nouvelle tendant à la production du dossier médical constitué au CHUV pour la partie plaignante en relation avec les événements de mai 2010, il ressort déjà de la pièce No 55 du dossier cantonal que, selon le responsable des ressources humaines du CHUV, ce dernier avait été informé que le dossier en question ne faisait pas état de traces d'agression. Etant précisé que le jugement entrepris ne constate pas que la partie plaignante aurait présenté de telles séquelles, une appréciation anticipée de la réquisition permettait également, sans arbitraire, de la rejeter. Ces griefs sont infondés, ce qui rend sans objet les moyens identiques déduits par le recourant d'autres garanties constitutionnelles, son droit d'être entendu et la présomption d'innocence en particulier.
3.3 Sous couvert de violation de l'<ref-law>, le recourant reproche à la cour cantonale d'être tombée dans l'arbitraire en retenant la version des faits de l'intimée, jugée crédible, sans avoir réfuté les développements du mémoire d'appel tendant à remettre en cause cette crédibilité par la mise en évidence de contradictions au sein des déclarations de la partie plaignante ainsi qu'entre celles-ci et d'autres éléments du dossier.
Le recourant n'invoque pas, dans ce contexte, la violation de son droit à une motivation suffisante comme composante de son droit d'être entendu. On doit, dès lors uniquement se demander si la discussion qu'il propose démontre que les constatations de fait de la cour cantonale sont arbitraires (<ref-law>).
3.3.1 Le recourant relève que l'intimée a, tout d'abord, exposé n'avoir jamais eu de problème avec lui, avant de faire état d'une précédente tentative de viol en décembre 2009. Outre la contradiction, il en déduit que la cour cantonale aurait dû s'étonner qu'après de tels faits l'intimée lui ait ouvert sa porte le 16 mai 2010 alors qu'elle était très légèrement vêtue, puis qu'elle soit allée prendre une douche.
L'intimée a cependant expliqué, dans une audition du 4 mai 2011 qu'ensuite des faits de décembre 2009 le recourant s'était excusé tout de suite, qu'elle n'était pas fâchée contre lui, que le temps s'était écoulé depuis lors, qu'elle ne l'avait pas revu dans l'intervalle et qu'elle avait pensé qu'il avait un souci pour sonner à cette heure-là (pv-aud. 04.05.11, p. 7). On comprend ainsi que l'intimée, ensuite des excuses présentées, a pu, dans un premier temps, faire preuve, en ce qui concerne des avances exagérément pressantes, d'une certaine mansuétude qui ne se justifiait plus ensuite des dénégations et des explications du recourant sur les faits de mai 2010. Cela ne suffit pas à remettre en cause sa crédibilité.
3.3.2 Le recourant souligne ensuite que, dans un premier temps, l'intimée a expliqué être partie à Lyon deux jours après les faits avec son pantalon dont elle s'est défaite sur place. En première instance, elle avait déclaré « Je précise que le jour des faits j'ai pris le train pour Lyon en fin d'après-midi avec ce pantalon que j'ai jeté à Lyon » (jugement, p. 10). Selon le recourant, outre la chronologie fluctuante, il serait également surprenant que l'intimée ait gardé un pantalon souillé de sperme la journée durant, sans en changer à l'hôpital, puis qu'elle l'ait gardé encore jusqu'à Lyon pour le jeter. Un témoin n'aurait, du reste, pas remarqué de souillures. Il serait aussi étonnant que l'intimée ait à la fois adopté un comportement consistant à effacer toute trace mais conservé le mot d'excuse du recourant. Les analyses des draps n'avaient révélé aucune trace de sperme ou d'un quelconque matériel génétique du recourant.
Selon les explications de l'intimée, l'émission de sperme est intervenue alors que le recourant avait déjà baissé le pantalon et le sous-vêtement de celle-ci. Elle avait senti un liquide sur sa cuisse. Elle était ensuite allée à la salle de bain pour s'essuyer. Rien n'indique ainsi que son pantalon ait été souillé extérieurement et directement par l'émission de semence du recourant, moins encore de manière visible pour un témoin. Rien n'indique non plus que du liquide séminal soit parvenu sur les draps. Il convient de relever, à cet égard, que les analyses effectuées ont consisté en un examen à la lampe fluorescente, qui n'a pas révélé de traces de sperme (dossier cantonal, pièce 12/1 p. 7 s.). En revanche, d'autres éléments, des cellules épithéliales et des traces ADN en particulier, n'ont pas été recherchées, de sorte que le recourant ne peut rien déduire en sa faveur du fait que de tels indices n'ont pas été retrouvés. Par ailleurs, il n'est pas contesté que l'intimée a fini son service à 16 heures et que le recourant l'a vue à son appartement vers 16h45. Il ressort aussi du compte-rendu, rédigé le jeudi 20 mai 2010 par le Responsable des Ressources humaines du Département de Médecine, que l'intéressée s'est rendue en France dans sa famille le lundi et le mardi précédents, ce qui confirme ses déclarations selon lesquelles elle est partie à Lyon le jour-même des faits. Rien n'exclut dès lors que, devant prendre un train en fin d'après-midi pour Lyon (jugement de première instance, p. 10), elle fût trop pressée pour se changer. Pour le surplus, l'intimée a expliqué avoir jeté le message du recourant à la poubelle avant de partir à Lyon (jugement p. 19). Son attitude n'est donc en rien contradictoire. Elle n'a, ensuite, porté plainte que le mercredi 19 mai 2010 sur les conseils du Service des ressources humaines du CHUV et après avoir été examinée dans cet établissement le même jour (jugement de première instance, p. 8; dossier cantonal, pièce 27/2, dernière page), de sorte que le recourant ne peut rien déduire en sa faveur de son comportement antérieur en tant qu'il n'apparaît pas motivé par l'intention de conserver des preuves en vue d'une poursuite pénale.
3.3.3 Le recourant objecte aussi qu'interpellée sur la mention manuscrite de « violence constatée sur le corps » figurant dans le dossier du CHUV, l'intimée a indiqué « que le constat est du mercredi suivant, soit des marques faisant suite au fait d'avoir été serrée fort au niveau de la poitrine et des bras, respectivement avant-bras ». Alléguant, par ailleurs, qu'elle aurait dû présenter de telles marques si elle avait réellement pu empêcher un agresseur de la violer, il en conclut que l'absence de constat de telles traces susciterait nécessairement un doute quant à la véracité du récit, respectivement que l'absence de preuve de ces marques constituerait une preuve à décharge.
Le déroulement des faits retenu par la cour cantonale n'implique pas nécessairement une violence exercée sur les bras, les avant-bras ou la poitrine de l'intimée. En effet, le recourant se trouvait derrière cette dernière, son sexe en érection, et a mis ses bras autour de son ventre avant d'essayer vainement de la faire tomber sur le lit, de lui avoir baissé son pantalon et son slip, de la faire basculer en avant et d'essayer sans succès de la pénétrer avant d'éjaculer. Il est, par ailleurs, constant que le rapport du CHUV ne fait pas état de marques ou de traces de violence (v. supra consid. 3.2.5). L'intimée n'a, du reste, pas mentionné de telles séquelles lors du dépôt de sa plainte, ni lors de son audition par le juge d'instruction. Dans ces conditions, le seul fait qu'elle ait pu, entendue le 16 février 2012, soit près de deux ans plus tard, se méprendre sur ce qui figurait dans le dossier du CHUV n'apparaît pas déterminant.
3.4 Il résulte de ce qui précède que le recourant ne démontre pas en quoi la cour cantonale aurait arbitrairement établi les faits déterminants en retenant, en particulier, que l'intimée était crédible dans sa relation des faits.
4. Le recourant discute ensuite la qualification de l'infraction qui, selon lui, constituerait tout au plus une tentative de contrainte sexuelle (<ref-law>).
Le jugement entrepris constate que le 16 mai 2010, le recourant a dit à la plaignante vouloir entretenir une relation sexuelle avec elle et a tenté de la pénétrer, en vain. Objectant que son intention d'entretenir une relation sexuelle complète ne serait pas établie, que si la partie plaignante avait tenté de repousser un assaillant déterminé à la violer, elle aurait nécessairement présenté des traces de lutte (ecchymoses, griffures), qu'un doute subsisterait nécessairement sur ce point et qu'il devrait en bénéficier, le recourant se borne à opposer à l'état de fait retenu par la cour cantonale, sa propre vision des événements, dans une démarche appellatoire, partant, irrecevable.
On peut, tout au plus, se demander si le fait que dans la suite des événements - soit après avoir éjaculé sur la cuisse de la plaignante et que celle-ci a été se nettoyer dans la salle de bain puis en est ressortie -, le recourant a tenté d'introduire ses doigts dans le vagin de la plaignante par-dessous le pantalon en la maintenant contre la porte d'une main ne constitue pas, en soi un acte de contrainte sexuelle distinct en concours avec la tentative de viol, voire une nouvelle tentative de cette infraction. En l'absence de recours de l'intimée ou du Ministère public, il n'y a cependant pas lieu d'examiner plus avant cette question, en raison de l'interdiction de la reformatio in pejus.
5. Le rejet des griefs qui précèdent rend sans objet la conclusion du recourant tendant à l'allocation d'une indemnité de 20'000 fr. au moins au sens de l'<ref-law>, dans la mesure où elle n'était pas déjà irrecevable au regard de l'<ref-law>, compte tenu du montant prétendu devant la cour cantonale (10'000 fr.; jugement entrepris, p. 7).
6. Le recourant reproche encore à l'autorité précédente de n'avoir pas subordonné au sursis la totalité de sa peine pécuniaire, dont il ne critique, en revanche, pas la quotité globale.
6.1 La cour cantonale a fixé une peine de 300 jours-amende à 200 francs, dont 90 jours fermes. Bien qu'elle ait, de la sorte, prononcé formellement une seule sanction, il ressort de ses considérants, d'une part, qu'elle s'est référée aux explications du juge de première instance. Or, celui-ci a clairement indiqué, en soulignant la nécessité d'une sanction immédiate, vouloir faire usage de la possibilité offerte par l'<ref-law>. La cour cantonale a, d'autre part, exposé que « lorsque, comme dans le cas d'espèce, le sursis partiel porte sur une peine pécuniaire, le juge fait en réalité usage de la possibilité conférée par l'<ref-law> » (jugement entrepris, consid. 5.2 p. 20). On comprend ainsi que la cour cantonale a entendu combiner deux peines pécuniaires, l'une ferme, l'autre avec sursis.
6.2 Contrairement à ce que suggère le bref exposé en droit de la cour cantonale, les art. 42 al. 4 et 43 al. 1 CP réglementent deux modalités bien distinctes de fixation de la peine, même lorsque la sanction est exclusivement pécuniaire. Il convient de rappeler, à cet égard, que le sursis partiel n'entre en considération qu'en cas de pronostic très incertain, ce qui délimite ces deux institutions (<ref-ruling> consid. 7.4 p. 78). Nonobstant le principe général selon lequel le sursis est la règle, un pronostic moins incertain permet ainsi déjà le prononcé combiné d'une peine pécuniaire avec sursis et d'une peine pécuniaire ferme au sens de l'<ref-law>. Dans ce contexte, au plan quantitatif, la sanction ferme doit, toutefois, demeurer secondaire par rapport à la peine pécuniaire principale soumise au sursis, dont elle n'est que l'accessoire. Sa fonction consiste, notamment, sous l'angle de la prévention tant générale que spéciale, à renforcer l'effet coercitif modéré de la peine pécuniaire avec sursis, par un signal concret (Denkzettelfunktion). Le juge ne peut donc, par ce biais, contourner le principe de l'octroi du sursis à la peine pécuniaire. Selon la jurisprudence, sous réserve d'exceptions non pertinentes en l'espèce, ces exigences ne sont pas respectées, lorsque la peine pécuniaire ferme excède dans sa quotité 1/5 de la sanction globale, respectivement 1/4 de la peine conditionnée au sursis (<ref-ruling> consid. 3.4.4 p. 190 s.; <ref-ruling> consid. 7.3 p. 74 ss).
6.3 La cour cantonale a retenu que, pour des motifs de prévention spéciale tenant à l'état d'esprit manifesté par un auteur qui n'a montré aucune prise de conscience, une sanction immédiate se justifiait et que le premier juge n'avait, sur ce point, pas outrepassé son large pouvoir d'appréciation. Ce faisant, elle a jugé que cette absence de prise de conscience fondait une incertitude du pronostic. Cette appréciation n'est pas critiquable, même si le recourant n'a pas d'antécédents et jouit, comme il le soutient, d'une bonne réputation. On ne saurait non plus, comme le voudrait l'intéressé, en conclure qu'il aurait, de la sorte, été puni davantage pour le seul fait d'avoir nié sa culpabilité. En effet, la cour cantonale a souligné l'invraisemblance des explications du recourant quant aux faits de la cause. Il ressort, par ailleurs, du résultat de la confrontation des versions divergentes des deux parties qu'en définitive le recourant a, par le choix de son système de défense, tenté de reporter sur l'intimée la responsabilité de son comportement d'homme éméché rentrant au petit matin après une nuit festive et prétendant avoir des rapports sexuels (jugement entrepris, consid. 4.2.1 p. 17). Cette attitude, qui ne s'épuise pas dans le seul déni ou un simple refus de collaborer, permet déjà de conclure à une absence de prise de conscience fondant un pronostic incertain.
Pour le surplus, saisie d'un recours du condamné, la cour de céans, liée par l'interdiction de la reformatio in pejus, ne saurait, comme le voudrait le Ministère public intimé, rejeter le recours en confirmant l'octroi d'un sursis partiel, qui supposerait l'existence d'un pronostic très incertain (v. supra consid. 6.2) que n'a pas posé la cour cantonale. Au demeurant on peut relever que les autres circonstances personnelles du recourant, notamment l'absence d'antécédents, sa bonne réputation et son insertion professionnelle permettraient, en l'espèce, d'écarter un tel pronostic.
6.4 Il reste que la peine prononcée en l'espèce, quant à la quotité de la sanction ferme (90 jours-amende) par rapport à la sanction globale (300 jours amende), respectivement à la peine avec sursis (210 jours-amende), excède très largement la limite permettant, selon la jurisprudence, de reconnaître encore dans la première l'accessoire de la dernière. La quotité et les modalités de la sanction relevant de l'appréciation de l'autorité de jugement, il convient dès lors d'annuler le jugement entrepris sur ce point précis et de renvoyer la cause à la cour cantonale afin qu'elle se prononce à nouveau.
7. Le recourant obtient partiellement gain de cause. Il supporte une partie des frais de la cause (art. 65 al. 2 et 66 al. 1 LTF) et peut prétendre des dépens réduits (<ref-law>). L'intimée n'ayant pas été invitée à se déterminer sur la question de la peine, ces dépens seront supportés par le canton de Vaud.

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est admis partiellement. Le jugement entrepris est annulé en tant qu'il arrête à 90 jours-amende la sanction prononcée sans sursis. Le recours est rejeté pour le surplus dans la mesure où il est recevable.
2. Une part des frais judiciaires, arrêtée à 2000 fr., est mise à la charge du recourant, le solde demeurant à la charge de l'Etat.
3. Le canton de Vaud versera au recourant la somme de 1500 fr. à titre de dépens pour la procédure fédérale.
4. Le présent arrêt est communiqué aux parties et à la Cour d'appel pénale du Tribunal cantonal du canton de Vaud.
Lausanne, le 15 février 2013
Au nom de la Cour de droit pénal
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: Mathys
Le Greffier: Vallat