Fatti:
A. Nel gennaio del 2003 la Procura della Repubblica italiana presso il Tribunale di Milano ha aperto un procedimento penale nei confronti, tra gli altri, di A._, amministratore delegato di D.X._S.p.A., di E._, vicepresidente di D.X._S.p.A., di F._, amministratore delegato di B.X._S.p.A. e di altri dirigenti di società del gruppo X._, siccome sospettati di corruzione aggravata, riciclaggio di denaro, partecipazione ad associazione a delinquere, appropriazione indebita aggravata ed altri reati ai danni delle società del gruppo.
Gli indagati erano in particolare sospettati di essersi appropriati illecitamente, tra il 1999 e il 2002, di parte del patrimonio della D.X._S.p.A. mediante la stipulazione di contratti di consulenza e di fornitura di manodopera specializzata con società di comodo da loro controllate o messe a disposizione da persone compiacenti, segnatamente da G._, per attività in tutto o in parte inesistenti. Avrebbero inoltre corrotto funzionari italiani e stranieri allo scopo di ottenere l'aggiudicazione di appalti nel settore degli impianti per l'energia elettrica e per opere di desalinizzazione, facendosi poi retrocedere parte degli importi pagati illecitamente. Il denaro provento dei reati sarebbe poi stato trasferito su conti bancari svizzeri di spettanza degli indagati o di loro familiari o su altri conti esteri messi a disposizione da terzi, segnatamente da H._.
B. Con sentenza del 4 ottobre 2006 del Giudice per le indagini preliminari presso il Tribunale di Milano, emanata secondo il rito del patteggiamento, H._ è stato condannato a una pena di un anno e quattro mesi di reclusione, sospesa condizionalmente, in particolare per essersi associato, tra gli altri, con i suddetti dirigenti del gruppo X._ e con G._ al fine di appropriarsi indebitamente di fondi della D.X._S.p.A., nonché per avere partecipato a un disegno criminoso volto a favorire le società I._ e J._ nell'aggiudicazione di commesse, concordando compensi illeciti con i dirigenti delle stesse.
Il 27 luglio 2007 la Procura della Repubblica ha chiesto il rinvio a giudizio, tra gli altri, di G._, A._, E._ e F._. Il 27 aprile 2009 il Giudice per le indagini preliminari ha emanato il decreto che dispone il giudizio nei confronti segnatamente di A._, E._ e F._. Con una sentenza di patteggiamento di stessa data ha in particolare condannato G._ alla pena di due anni e sei mesi di reclusione e disposto la confisca di EUR 5'000.--. Il 9 febbraio 2010 è stato aperto il dibattimento dinanzi al Tribunale di Milano.
C. Frattanto, con atto di accusa del 15 giugno 2009, il Ministero pubblico della Confederazione (MPC) ha messo in stato di accusa dinanzi al Tribunale penale federale (TPF) G._, A._, E._ e la di lui moglie K._, F._ e la di lui moglie L._, nonché il consulente bancario M._ per riciclaggio di denaro giusta l'<ref-law>, in parte aggravato. In sostanza, il MPC rimprovera loro di avere compiuto in Svizzera atti suscettibili di vanificare l'accertamento dell'origine, il ritrovamento o la confisca di valori patrimoniali provento dei reati commessi all'estero ai danni di società del gruppo X._, riconducibili segnatamente a tangenti per l'ottenimento di commesse pubbliche e alla stipulazione di contratti di consulenza e di outsourcing fittizi.
D. Con sentenza del 18 marzo 2010 la Corte penale del TPF ha riconosciuto G._ autore colpevole di riciclaggio di denaro aggravato limitatamente a determinati capi di accusa, per complessivi USD 840'404.59, e lo ha condannato alla pena pecuniaria di 180 aliquote giornaliere di fr. 10.-- ciascuna, a valere quale pena complementare alla pena di due anni e sei mesi di reclusione inflittagli mediante la sentenza 27 aprile 2009 del giudice italiano. Ha inoltre riconosciuto E._ autore colpevole di riciclaggio di denaro aggravato, nonché di ripetuto riciclaggio di denaro limitatamente a determinati capi di accusa, per complessivi USD 840'404.59, condannandolo alla pena detentiva di quattordici mesi e alla pena pecuniaria di 30 aliquote giornaliere di fr. 100.-- ciascuna, sospese condizionalmente per un periodo di prova di due anni. La Corte penale del TPF ha pure riconosciuto A._ autore colpevole di ripetuto riciclaggio di denaro limitatamente ad alcuni capi di accusa, per complessivi EUR 3'276'221.-- e USD 242'000.-- e lo ha condannato alla pena detentiva di diciassette mesi, sospesa condizionalmente per un periodo di prova di due anni. Gli accusati sono stati prosciolti dai capi di accusa che non sono stati oggetto di condanna.
La Corte penale del TPF ha per contro prosciolto da tutte le imputazioni K._, F._, L._, nonché M._ ed ha dichiarato irricevibili per incompetenza giurisdizionale le pretese delle parti civili C.X._S.p.A., D.X._S.p.A. e B.X._S.p.A.. Ha inoltre ordinato la confisca di USD 840'404.59 depositati sulla relazione yyy intestata a zzz presso la banca N._ di Chiasso e di EUR 3'276'221.-- e USD 242'000.-- depositati sulla relazione vvv www intestata a A._ presso la banca O._ di Singapore, già oggetto di sequestro. Per i restanti beni e valori è stato ordinato il dissequestro.
E. A._ impugna questa sentenza con un ricorso in materia penale al Tribunale federale, chiedendo in via principale di essere prosciolto da tutti i capi di accusa e di riconoscergli, a seguito dell'assoluzione, un'indennità di patrocinio di fr. 117'050.-- per la procedura fino all'emanazione della sentenza del TPF. Il ricorrente fa valere la violazione del diritto federale e del diritto internazionale.
Non sono state chieste osservazioni sul merito del gravame.
F. La sentenza della Corte penale del TPF è stata impugnata con ricorsi in materia penale anche dal MPC (causa 6B_735/2010), da E._ (causa 6B_727/2010) e dalle parti civili C.X._S.p.A., D.X._S.p.A. e B.X._S.p.A. (causa 6B_732/2010). I rispettivi ricorsi sono oggetto di giudizi distinti.
G. Con decreto presidenziale del 14 ottobre 2010 è stato conferito effetto sospensivo al dispositivo della sentenza impugnata concernente la confisca dei citati valori patrimoniali.

Diritto:
1. Presentato dall'accusato, che ha partecipato alla procedura dinanzi alla precedente istanza, le cui conclusioni sono state in parte disattese (art. 81 cpv. 1 lett. a e b n. 1 LTF), e diretto contro una decisione finale (<ref-law>), resa in materia penale (<ref-law>) dalla Corte penale del TPF (<ref-law>), il ricorso in materia penale, tempestivo (art. 100 cpv. 1 in relazione con l'<ref-law>), è di massima ammissibile.
2. 2.1 Il ricorrente fa valere la violazione dell'<ref-law>, rimproverando alla precedente istanza di avere disatteso il principio della doppia punibilità. Rileva che la Corte penale del TPF gli ha addebitato, quale reato a monte, l'infrazione di corruzione (passiva) secondo l'art. 319 del Codice penale italiano, commessa nella sua veste di pubblico ufficiale italiano. In tale circostanza e ritenuto che occorrerebbe a suo dire applicare il principio della doppia punibilità concreta, l'antefatto non costituirebbe reato in Svizzera, ove la corruzione passiva di un pubblico ufficiale straniero è punibile solo dal 1° luglio 2006. Il ricorrente sostiene poi che la precedente istanza avrebbe in modo insostenibile cercato di aggirare questo ostacolo ritenendo a torto nella fattispecie un reato di corruzione (attiva) commessa dai dipendenti di I._ e J._ quali corruttori.
2.2 Il Tribunale federale ha frattanto avuto modo di esprimersi su questo tema nella sentenza 6B_900/2009 del 21 ottobre 2010, pubblicata in <ref-ruling> consid. 2, alla quale può essere qui rinviato. Contrariamente alla tesi del ricorrente, questa Corte ha stabilito che nell'ambito dell'<ref-law> trova applicazione il principio della doppia punibilità astratta, sicché risulta punibile anche il riciclaggio di denaro proveniente dalla corruzione passiva commessa prima del 1° luglio 2006 in uno Stato estero da un funzionario di tale Stato. La censura si rivela quindi infondata e non deve essere esaminata oltre. In tali circostanze, non deve nemmeno essere vagliata la critica di violazione del principio accusatorio, sollevata dal ricorrente sempre in relazione con il requisito della doppia punibilità. D'altra parte, egli ha potuto compiutamente esprimersi sull'ipotesi, prospettatagli al dibattimento, di interpretare il reato a monte come se fosse stato commesso dai corruttori.
3. 3.1 Il ricorrente sostiene che i primi giudici avrebbero accertato a torto la sua qualifica di pubblico ufficiale. A suo dire, essa difetterebbe sia sotto il profilo del diritto italiano sia sotto quello del diritto svizzero per cui non sarebbero adempiuti né il reato di corruzione a monte né, di conseguenza, quello di riciclaggio di denaro giusta l'<ref-law>.
3.2 Come riconosce il ricorrente stesso, egli è stato rinviato a giudizio in Italia in particolare per il reato di corruzione per un atto contrario ai doveri d'ufficio. Questa fattispecie è prevista dall'art. 319 del Codice penale italiano e presuppone che l'autore sia un pubblico ufficiale. Nel giudizio impugnato la Corte penale del TPF ha ripercorso l'evoluzione dell'Ente X._ dalla sua costituzione, con la riserva in suo favore dell'attività di produzione e di fornitura di energia elettrica in regime di monopolio, fino alla sua trasformazione in una società per azioni e al graduale processo di privatizzazione. Ha quindi accertato che, nel periodo determinante per gli atti incriminati (fino al 2002), il Ministero italiano del Tesoro controllava, quale azionista di maggioranza, C.X._S.p.A. detenendo quasi il 68 % del capitale azionario. A sua volta C.X._S.p.A. controllava le società del gruppo, quali D.X._S.p.A. ed B.X._S.p.A. Questa organizzazione trovava giustificazione nell'importanza del settore della produzione e della distribuzione dell'energia elettrica per la politica energetica del Paese. La prima Corte ha poi rilevato che, dopo opinioni iniziali contrastanti, la giurisprudenza e la dottrina italiane propendono per ritenere che la trasformazione in una società per azioni di soggetti controllati dall'azionista pubblico maggioritario, ai quali continuavano ad essere affidati rilevanti interessi pubblici, non bastava di per sé a modificare la loro natura pubblicistica. Al riguardo, ha in particolare richiamato una sentenza del Consiglio di Stato italiano del 4 giugno 2002, rilevando che secondo questa autorità, pur assumendo la forma societaria, C.X._S.p.A. ha "continuato ad essere sottoposta ad una disciplina derogatoria a quella codicistica e sintomatica della strumentalità rispetto al conseguimento di finalità pubbliche, non da ultimo alla luce del fatto che l'azionista di maggioranza, pubblico (Ministero del Tesoro), esercitasse i propri diritti non in modo autonomo, ma, in alcuni casi, secondo le direttive del Presidente del Consiglio dei Ministri. Il Consiglio di Stato, in tale sua pronuncia, evidenziava di riflesso come il titolare della maggioranza delle azioni di C.X._S.p.A. fosse in parte condizionato nell'esercizio dei propri diritti di azionista da regole di funzionamento che costituivano allora un'alterazione del modello societario tipico, rivelando la completa attrazione nell'orbita pubblicistica della S.p.A. La massima istanza giudiziaria amministrativa italiana completava il proprio ragionamento osservando come alla capogruppo X._ incombesse l'assunzione delle funzioni di indirizzo strategico e di coordinamento dell'assetto industriale e delle attività esercitate dalle società da essa controllate, il fine ultimo del gruppo permanendo il soddisfacimento - anche attraverso le controllate - di bisogni generali della collettività". La Corte penale del TPF ha inoltre accertato che il ricorrente, benché formalmente amministratore delegato della controllata D.X._S.p.A., aveva mantenuto invariato il rapporto di lavoro con la capogruppo C.X._S.p.A., rivestendo tale funzione dietro incarico di quest'ultima e non mediante elezione da parte degli organi societari della controllata. Alla luce di quanto esposto, il TPF ha concluso che nel periodo in questione il ricorrente aveva agito nell'esercizio di una funzione pubblica e pertanto quale pubblico ufficiale, segnatamente con riferimento agli atti legati all'aggiudicazione di appalti di lavori, forniture e servizi.
3.3 Il ricorrente non si confronta con gli esposti accertamenti e con le considerazioni che la precedente istanza ne ha tratto, spiegando con una motivazione conforme alle esigenze degli art. art. 42 cpv. 2 e 106 cpv. 2 LTF, perché e in quale misura essi sarebbero chiaramente in contrasto con gli atti e manifestamente insostenibili (cfr., sulle esigenze di motivazione, <ref-ruling> consid. 1.4.1 e rinvii). Egli richiama la liberalizzazione del mercato della produzione di energia elettrica attuata a partire dagli anni 1999/2000 e sostiene che D.X._S.p.A. è stata costituita in quel contesto, allo scopo di accedere al mercato, anche estero, in veste di progettista e costruttore "chiavi in mano" di grossi impianti di produzione di energia elettrica sia nuovi sia rinnovati. La sua funzione sarebbe quindi privata, tant'è che, a differenza di altre società controllate, lo statuto di D.X._S.p.A. non prevedeva diritti o garanzie speciali a favore dell'azionista C.X._S.p.A. o dello Stato italiano. Egli stesso non sarebbe inoltre stato selezionato mediante un concorso pubblico, ma tramite una ricerca di mercato e il suo contratto di lavoro sarebbe regolato da norme di diritto civile. Con queste argomentazioni, il ricorrente espone tuttavia una sua opinione, diversa da quella ritenuta dalla precedente istanza, ma non dimostra l'esistenza di circostanze decisive, tali da fare ritenere arbitrari gli accertamenti su cui il TPF ha basato la funzione pubblica da lui esercitata. Al riguardo, egli omette di considerare sia la giurisprudenza italiana citata dalla Corte penale del TPF sia l'accertamento secondo cui la società continuava ad essere controllata dall'ente pubblico quale azionista di maggioranza e svolgeva sempre compiti di interesse pubblico. Disattende inoltre che i primi giudici hanno altresì accertato che la sua funzione in D.X._S.p.A. era svolta su incarico della società madre.
3.4 Il ricorrente sostiene invero, principalmente, che l'inesistenza di una funzione pubblica di D.X._S.p.A. sarebbe già stata accertata dai tribunali tedeschi per quanto riguarda le corrispondenti accuse di corruzione attiva promosse contro gli impiegati di I._. Richiama in proposito la sentenza del 14 maggio 2007 del Landsgericht di Darmstadt e in particolare, adito su ricorso delle parti, la sentenza del 29 agosto 2008 del Bundesgerichtshof. Ritiene che tali giudizi avrebbero dovuto essere vincolanti anche per il TPF in virtù dell'art. 54 della Convenzione di applicazione dell'Accordo di Schengen del 14 giugno 1985 (CAS). Questa norma disciplina tuttavia l'applicazione del principio "ne bis in idem" e prevede che una persona che sia stata giudicata con sentenza definitiva in una Parte contraente non può essere sottoposta ad un procedimento penale per i medesimi fatti in un'altra Parte contraente a condizione che, in caso di condanna, la pena sia stata eseguita o sia effettivamente in corso di esecuzione attualmente o, secondo la legge dello Stato contraente di condanna, non possa più essere eseguita. Ora, come ha rettamente rilevato la precedente istanza, la sentenza del Bundesgerichtshof invocata è stata emanata nei confronti dei dipendenti di I._ e non del ricorrente, che non risulta essere stato giudicato nell'ambito del procedimento penale in Germania. Poiché si tratta di persone diverse, la sentenza tedesca non osta quindi di principio a una condanna del ricorrente in un altro Stato contraente per i fatti relativi alle tangenti incassate al fine di favorire I._ nelle aggiudicazioni in discussione (cfr. sentenza della CGCE del 28 settembre 2006 nella causa C-467/04 Gasparini, n. 35 segg.). Né in concreto è determinante la circostanza che in quel contesto l'autorità giudiziaria tedesca abbia sostanzialmente ritenuto che il ricorrente non era un "pubblico ufficiale straniero" ai sensi dell'art. 1 n. 4 lett. a della Convenzione sulla lotta alla corruzione di pubblici ufficiali stranieri nelle operazioni economiche internazionali, del 17 dicembre 1997 (RS 0.311.21). In effetti, nella presente causa, la questione è quella di sapere se gli antefatti del riciclaggio costituiscano un reato in Italia (cfr. <ref-law>), segnatamente se il ricorrente, quale pubblico ufficiale italiano, abbia commesso il reato di corruzione per il quale è perseguito dalle autorità italiane. In questo contesto, il ricorrente non ha quindi agito in veste di "pubblico ufficiale straniero". Le generiche contestazioni sollevate contro i considerandi del giudizio impugnato e il richiamo delle decisioni tedesche non bastano quindi a negare la funzione pubblica del ricorrente, addebitatagli dalle stesse autorità italiane.
3.4 Il ricorrente sostiene invero, principalmente, che l'inesistenza di una funzione pubblica di D.X._S.p.A. sarebbe già stata accertata dai tribunali tedeschi per quanto riguarda le corrispondenti accuse di corruzione attiva promosse contro gli impiegati di I._. Richiama in proposito la sentenza del 14 maggio 2007 del Landsgericht di Darmstadt e in particolare, adito su ricorso delle parti, la sentenza del 29 agosto 2008 del Bundesgerichtshof. Ritiene che tali giudizi avrebbero dovuto essere vincolanti anche per il TPF in virtù dell'art. 54 della Convenzione di applicazione dell'Accordo di Schengen del 14 giugno 1985 (CAS). Questa norma disciplina tuttavia l'applicazione del principio "ne bis in idem" e prevede che una persona che sia stata giudicata con sentenza definitiva in una Parte contraente non può essere sottoposta ad un procedimento penale per i medesimi fatti in un'altra Parte contraente a condizione che, in caso di condanna, la pena sia stata eseguita o sia effettivamente in corso di esecuzione attualmente o, secondo la legge dello Stato contraente di condanna, non possa più essere eseguita. Ora, come ha rettamente rilevato la precedente istanza, la sentenza del Bundesgerichtshof invocata è stata emanata nei confronti dei dipendenti di I._ e non del ricorrente, che non risulta essere stato giudicato nell'ambito del procedimento penale in Germania. Poiché si tratta di persone diverse, la sentenza tedesca non osta quindi di principio a una condanna del ricorrente in un altro Stato contraente per i fatti relativi alle tangenti incassate al fine di favorire I._ nelle aggiudicazioni in discussione (cfr. sentenza della CGCE del 28 settembre 2006 nella causa C-467/04 Gasparini, n. 35 segg.). Né in concreto è determinante la circostanza che in quel contesto l'autorità giudiziaria tedesca abbia sostanzialmente ritenuto che il ricorrente non era un "pubblico ufficiale straniero" ai sensi dell'art. 1 n. 4 lett. a della Convenzione sulla lotta alla corruzione di pubblici ufficiali stranieri nelle operazioni economiche internazionali, del 17 dicembre 1997 (RS 0.311.21). In effetti, nella presente causa, la questione è quella di sapere se gli antefatti del riciclaggio costituiscano un reato in Italia (cfr. <ref-law>), segnatamente se il ricorrente, quale pubblico ufficiale italiano, abbia commesso il reato di corruzione per il quale è perseguito dalle autorità italiane. In questo contesto, il ricorrente non ha quindi agito in veste di "pubblico ufficiale straniero". Le generiche contestazioni sollevate contro i considerandi del giudizio impugnato e il richiamo delle decisioni tedesche non bastano quindi a negare la funzione pubblica del ricorrente, addebitatagli dalle stesse autorità italiane.
3.5 3.5.1 Il ricorrente sostiene poi che la qualifica di funzionario non sarebbe adempiuta nemmeno secondo il diritto svizzero, siccome la carica da lui ricoperta non comportava l'esercizio di una pubblica funzione conformemente all'<ref-law>.
3.5.2 La questione di sapere se il reato a monte commesso all'estero costituisce un crimine, il cui provento è suscettibile di riciclaggio giusta l'<ref-law>, deve essere esaminata secondo il diritto svizzero (<ref-ruling> consid. 3b/aa). La nozione penale di funzionari giusta l'<ref-law> comprende sia i funzionari sotto il profilo istituzionale sia le persone che assumono tale veste sotto quello funzionale. I primi sono i funzionari ai sensi del diritto pubblico e gli impiegati nel servizio pubblico. Per i secondi, non è importante sapere in quale forma giuridica essi svolgano la loro attività per l'ente pubblico. Il rapporto può essere di diritto pubblico o di diritto privato. È piuttosto determinante la natura della funzione esercitata. Se questa consiste nell'adempimento di compiti pubblici, l'attività è ufficiale e le persone che la svolgono sono dei funzionari ai sensi del diritto penale (<ref-ruling> consid. 3.3 e riferimenti).
Secondo gli accertamenti della precedente istanza, vincolanti per il Tribunale federale (<ref-law>), il reato commesso in Italia riguarda l'ottenimento di tangenti da parte del ricorrente e di un correo nell'ambito del programma di riconversione di centrali termoelettriche avviato da C.X._S.p.A. Nell'ambito di questo programma, che prevedeva un investimento complessivo di 1,2 miliardi di euro, gli accusati hanno incassato compensi ingenti per favorire i fornitori I._ e J._ nei concorsi per l'aggiudicazione delle commesse. Ora, in Svizzera, il settore dell'approvvigionamento energetico è generalmente considerato quale compito d'interesse pubblico (<ref-ruling> consid. 3.1). Nel diritto interno, un'attività come quella del ricorrente nel campo della costruzione e della riconversione di impianti per la produzione di energia elettrica, esercitata per conto di un'impresa elettrica che, seppure organizzata nella forma della società anonima, è controllata dall'ente pubblico, può senz'altro rientrare nell'adempimento di compiti pubblici. In quanto amministratore delegato di una società che eserciterebbe attribuzioni pubbliche, il ricorrente dovrebbe essere considerato come un funzionario sotto il profilo funzionale. In una simile situazione, il suo comportamento illecito, relativo all'ottenimento di vantaggi indebiti per commettere irregolarità nell'aggiudicazione di appalti, realizzerebbe quindi gli estremi del reato di corruzione passiva e pertanto di un crimine (cfr. <ref-law> in relazione con l'<ref-law> e con l'<ref-law>).
4. Ne segue che il ricorso deve essere respinto in quanto ammissibile. Le spese giudiziarie seguono la soccombenza e sono quindi poste a carico del ricorrente (<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 ai patrocinatori delle parti, al Ministero pubblico della Confederazione e alla Corte penale del Tribunale penale federale.