Das Bundesgericht zieht in Erwägung:
1. Die Partnerin des Beschwerdeführers zeigte diesen bei der Kantonspolizei Solothurn an. Er habe sie am 5. Mai 2011 gegen den Hinterkopf geschlagen, an den Haaren hin und her gerissen und weggestossen. Verletzungen konnten keine festgestellt werden.
Die Staatsanwaltschaft bestrafte den Beschwerdeführer am 26. Mai 2011 wegen Tätlichkeiten mit einer Busse von Fr. 150.-- bzw. einer Ersatzfreiheitsstrafe von zwei Tagen. Sein damaliger Verteidiger erhob fristgerecht Einsprache. Die Untersuchungsbeamtin hielt am 23. November 2011 am Strafbefehl fest und überwies die Akten dem Gerichtspräsidium Bucheggberg-Wasseramt. Dieses sprach den Beschwerdeführer am 5. April 2012 frei und entschädigte ihn für die Ausübung der Verfahrensrechte mit pauschal Fr. 300.--. Die Entschädigung war für seine eigenen Aufwendungen bestimmt. Da der Beizug eines Anwaltes sachlich nicht geboten gewesen sei, wurden die entsprechenden Kosten nicht entschädigt. Eine dagegen gerichtete Berufung wies das Obergericht des Kantons Solothurn am 1. Oktober 2012 ab.
Der Beschwerdeführer wendet sich ans Bundesgericht und beantragt, es seien ihm für das Strafverfahren vor dem Richteramt Bucheggberg-Wasseramt eine Entschädigung von Fr. 2'314.80 plus Genugtuung und auch für das Berufungsverfahren eine Entschädigung nebst Genugtuung auszurichten.
2. 2.1 In rechtlicher Hinsicht geht die Vorinstanz unter Hinweis auf die bundesgerichtliche Praxis von zutreffenden Überlegungen aus (vgl. angefochtenen Entscheid S. 3/4 E. 2). Danach sind beim Entscheid über die Angemessenheit des Beizugs eines Anwalts die Schwere des Tatvorwurfs, die tatsächliche und rechtliche Komplexität des Falls und die Auswirkungen des Verfahrens auf die persönlichen und beruflichen Verhältnisse der beschuldigten Person zu berücksichtigen. Es ist nicht ausgeschlossen, dass sich im Einzelfall schon der Beizug eines Anwalts als nicht angemessene Ausübung der Verfahrensrechte erweist. Bei der Prüfung dieser Frage auferlegt sich das Bundesgericht eine gewisse Zurückhaltung gegenüber der vorinstanzlichen Einschätzung (zur Publikation bestimmtes Urteil des Bundesgerichts 1B_704/2011 vom 11. Juli 2012 E. 2.3.4-2.3.6; bestätigt im nicht zur Publikation bestimmten Urteil 6B_563/2012 vom 1. November 2012 E. 1.1 und 1.2).
In Bezug auf den konkreten Fall kann auf die Ausführungen der Vorinstanz verwiesen werden (vgl. angefochtenen Entscheid S. 4/5 E. 3). Die Beschwerde ist nur soweit zulässig, als sie sich damit befasst und begründet, inwieweit der angefochtene Entscheid gegen das Recht im Sinne von <ref-law> verstossen soll (<ref-law>). Soweit sie diesen Anforderungen nicht genügt oder ihre Ausführungen an der Sache vorbeigehen, ist darauf nicht einzutreten. Beispielsweise hat die Behauptung, Ausländer erhielten generell eine geringere Entschädigung als Einheimische (Beschwerde S. 2), mit dem vorliegenden Fall nichts zu tun.
2.2 Der Beschwerdeführer bemängelt, dass er vorgängig nicht darüber in Kenntnis gesetzt wurde, welche Ausübung der Verfahrensrechte angemessen sei (Beschwerde S. 2). Eine Bestimmung, die eine solche Belehrung vorschreiben würde, existiert indessen nicht.
2.3 Die Vorinstanz stellt fest, gegen den Beschwerdeführer sei kein schwerer Vorwurf erhoben worden, da es sich bei der Tätlichkeit lediglich um eine Übertretung handle und die Staatsanwaltschaft ihn nur mit Fr. 150.-- gebüsst habe. Der Beschwerdeführer macht geltend, eine solche Bagatellisierung sei "äusserst bedenklich" (Beschwerde S. 5). Indessen entspricht die Einschätzung der Vorinstanz der in der Schweiz geltenden gesetzlichen Regelung, wonach eine Tätlichkeit als Übertretung nur mit Busse bestraft wird (Art. 103 und 126 StGB). Von einer unzulässigen Bagatellisierung der Sache kann nicht die Rede sein.
Nach Auffassung der Vorinstanz war der Fall weder tatsächlich noch rechtlich komplex. Der Beschwerdeführer sei aufgrund seiner Ausbildung und sprachlichen Fähigkeiten durchaus in der Lage gewesen, die Sache ohne Anwalt zu erledigen. Der Beschwerdeführer macht geltend, er sei nicht Jurist, sondern habe die Handelsmittelschule absolviert. Er anerkennt indessen, dass es "keine schwierige Angelegenheit" gewesen sei, "die Wahrheit ohne Rechtsbeistand zu erzählen" (Beschwerde S. 3). Dass er sich überdurchschnittlich gewandt ausdrücken und verteidigen kann, ergibt sich auch aus seiner Eingabe ans Bundesgericht. Rechtlich bot der Fall keine Probleme. Die Einschätzung der Vorinstanz, dass der Beschwerdeführer seine Rechte auch ohne Anwalt hätte wahren können, ist nicht zu beanstanden.
Zur Waffengleichheit des Beschwerdeführers mit seiner Partnerin stellt die Vorinstanz fest, diese sei nicht im Strafverfahren, sondern im zivilrechtlichen Schlichtungsverfahren vom 13. Juli 2011 durch eine Juristin der Sozialen Dienste unterstützt worden. Das Bundesgericht kann sich mit dem Ablauf des Schlichtungsverfahrens (Beschwerde S. 3/4) nicht befassen. Jedenfalls liegt eine Verletzung der Waffengleichheit nicht vor.
Zur beruflichen Situation stellt die Vorinstanz fest, der Beschwerdeführer habe wegen Geldnöten bei der Arbeitgeberin um eine Lohnerhöhung gebeten, worauf ihm aus wirtschaftlichen Gründen gekündigt worden sei. Vor Bundesgericht behauptet er, Schlaflosigkeit, Stress und Absenzen hätten zu einer verminderten Leistungsfähigkeit und diese zur Kündigung geführt (Beschwerde S. 4). Es ist indessen nicht ersichtlich, dass und inwieweit die anders lautende Feststellung der Vorinstanz offensichtlich unrichtig im Sinne von <ref-law> bzw. willkürlich im Sinne von <ref-law> wäre.
Schliesslich geht die Vorinstanz in Bezug auf die persönlichen Verhältnisse davon aus, dass der Beschwerdeführer glaubhaft versichere, angesichts der gegen ihn erhobenen Vorwürfe befürchte er Schwierigkeiten bezüglich des Kontakts zum gemeinsamen Sohn. Dies stelle indessen aufgrund der gesamten Umstände keinen Grund für den Beizug eines Anwaltes dar. Auch diese Schlussfolgerung ist nicht zu beanstanden. Der Beschwerdeführer reicht als Beilage zur Beschwerde den anlässlich der Schlichtungsverhandlung abgeschlossenen Vergleich ein, woraus sich ergibt, dass sich die Parteien bereits am 13. Juli 2011 über das Besuchsrecht geeinigt haben (act. 3). Bei dieser Sachlage musste der Beschwerdeführer am 8. August 2011, als er die erste Besprechung mit seiner zweiten Verteidigerin hatte, nicht mehr ernstlich damit rechnen, dass es bei der Ausübung des Besuchsrechts wegen eines Vorfalls vom 5. Mai 2011 zu Schwierigkeiten kommen könnte.
Die Vorinstanz hat sich mit der Verweigerung einer Entschädigung für die Verteidigungskosten im Rahmen des ihr zustehenden Ermessens gehalten.
3. Eine Genugtuung hatte der Beschwerdeführer vor der Vorinstanz nicht verlangt (vgl. angefochtenen Entscheid S. 2/3 E. 4a). Folglich kann sich das Bundesgericht mit diesem neuen und damit unzulässigen Begehren nicht befassen (<ref-law>).
4. Die Beschwerde ist im Verfahren nach <ref-law> abzuweisen, soweit darauf einzutreten ist. Bei diesem Ausgang sind die Gerichtskosten dem Beschwerdeführer aufzuerlegen (<ref-law>). Das Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege ist in Anwendung von <ref-law> abzuweisen, weil die Rechtsbegehren aussichtslos erschienen. Der finanziellen Lage des Beschwerdeführers ist bei der Bemessung der Gerichtskosten Rechnung zu tragen (<ref-law>).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
2. Das Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege wird abgewiesen.
3. Die Gerichtskosten von Fr. 800.-- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
4. Dieses Urteil wird den Parteien und dem Obergericht des Kantons Solothurn, Strafkammer, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 3. Dezember 2012
Im Namen der Strafrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Mathys
Der Gerichtsschreiber: Monn