Faits:
A. Le 27 juin 2006, le Conseil communal de Lausanne a approuvé le plan partiel d'affectation "Flon supérieur" (ci-après: le PPA), le plan routier relatif au contournement de la place de la Sallaz (le PRC) et le rapport d'impact y relatif, du 15 mai 2005. Dans son ensemble, le projet prévoit la suppression du trafic de transit sur la place de la Sallaz, au profit des transports publics et des piétons. La route de contournement permet de dévier le trafic provenant de la route de Berne. Elle passe à l'ouest de la place, entre la station du métro M2 et l'usine Tridel, et rejoint l'avenue de la Sallaz au sud de la place. Le PPA prévoit notamment à l'ouest de la station de métro une "zone de construction basse 1" - destinée à des commerces, des équipements publics et des places de parc - au dessus de laquelle il est possible d'ériger un nouveau "bâtiment C" principalement destiné au logement, d'une hauteur de 10 m à compter de la cote maximale de la construction basse lui servant de socle. Le PPA et le PRC ont été approuvés le 13 septembre 2006 par les départements cantonaux compétents. Il était prévu que le PPA serait "mis en vigeur" le 21 février 2007.
Par arrêt du 4 juillet 2007, le Tribunal administratif du canton de Vaud (devenu la Cour de droit administratif et public du Tribunal cantonal du canton de Vaud [ci-après: le Tribunal cantonal]) a annulé la décision d'approbation du 27 juin 2006, ainsi que l'approbation cantonale du PRC du 13 septembre 2006, considérant qu'une enquête complémentaire était nécessaire. Celle-ci a eu lieu du 21 novembre au 21 décembre 2007. Les mesures complémentaires ont été approuvées le 26 août 2008 par le Conseil communal et le 7 octobre 2008 par le département cantonal compétent. Les recours formés contre l'approbation de ces mesures ont été rejetés par le Tribunal cantonal et par le Tribunal fédéral (arrêt 1C_506/2009 du 17 mai 2010).
B. Le 1er juillet 2008, le Conseil communal de Lausanne a approuvé un addenda au PPA, dont le but était de "renforcer la constructibilité" du bâtiment C mentionné ci-dessus. La cote d'altitude maximale de ce bâtiment serait augmentée de six mètres, ce qui permettrait la construction de cinq niveaux au lieu de trois, ainsi qu'une augmentation de 2'000 m2 de la surface maximale brute de plancher. Les oppositions à ce projet ont été rejetées, notamment celle formée par A._ et consorts. Le 1er septembre 2008, le Département de l'économie du canton de Vaud a approuvé l'addenda au PPA.
A._ et consorts ont recouru contre les décisions du Conseil communal et du département précité auprès du Tribunal cantonal. Par arrêt du 25 février 2010, cette autorité a rejeté le recours dans la mesure de sa recevabilité. La qualité pour recourir a été déniée à A._ au motif que l'addenda au PPA ne serait pas de nature à réduire le dégagement dont il prétend bénéficier sur la vallée du Flon. La qualité pour recourir des autres consorts était douteuse, mais la question pouvait demeurer indécise dès lors que le recours devait être rejeté. En effet, l'arrêt du 4 juillet 2007 n'empêchait pas l'adoption d'un addenda au PPA et celui-ci respectait notamment les règles relatives à la protection contre le bruit et à la stabilité des plans.
C. Agissant par la voie du recours en matière de droit public, A._ et consorts demandent au Tribunal fédéral d'annuler cet arrêt. Ils se plaignent d'arbitraire ainsi que d'une violation des art. 15 et 21 al. 2 de la loi sur l'aménagement du territoire du 22 juin 1979 (LAT; RS 700), de l'art. 24 de la loi sur la protection de l'environnement du 7 octobre 1983 (LPE; RS 814.01) et de l'art. 29 de l'ordonnance sur la protection contre le bruit du 15 décembre 1986 (OPB; RS 814.41). Le Tribunal cantonal, le Service cantonal de l'environnement et de l'énergie et le Service cantonal du développement territorial se sont déterminés brièvement, cette dernière autorité concluant au rejet du recours. Au terme de ses observations, le Conseil communal de Lausanne conclut également au rejet du recours. L'Office fédéral de l'environnement a présenté des observations. Le Conseil communal, le Service de l'environnement et de l'énergie et les recourants ont présenté des observations complémentaires.

Considérant en droit:
1. Le Tribunal fédéral examine d'office et librement la recevabilité des recours qui lui sont soumis (<ref-ruling> consid. 1 p. 43; <ref-ruling> consid. 1 p. 331 et les arrêts cités). Toutefois, lorsque les conditions de recevabilité ne ressortent pas à l'évidence de la décision attaquée ou du dossier, le recourant est tenu d'exposer en quoi elles sont réunies, sous peine d'irrecevabilité (art. 42 al. 1 et 2 LTF; <ref-ruling> consid. 1 p. 356 et les références).
1.1 Aux termes de l'<ref-law>, la qualité pour recourir est reconnue à toute personne atteinte par la décision attaquée et qui dispose d'un intérêt digne de protection à son annulation ou à sa modification. Selon la jurisprudence rendue en application de cette disposition, le recourant doit se trouver dans une relation spéciale, étroite et digne d'être prise en considération avec l'objet de la contestation. Le voisin direct de la construction ou de l'installation litigieuse a en principe la qualité pour recourir (<ref-ruling> consid. 2b p. 174; <ref-ruling> consid. 5c p. 511). Le critère de la distance n'est pas le seul déterminant; s'il est certain ou très vraisemblable que l'installation ou la construction litigieuse sera à l'origine d'immissions - bruit, poussières, vibrations, lumière, fumée - atteignant spécialement les voisins, même situés à une certaine distance, ces derniers peuvent avoir qualité pour recourir (cf. <ref-ruling> consid. 3a p. 15; arrêt 1A.179/1996 du 8 avril 1997 in RDAF 1997 I p. 242). Par ailleurs, la proximité avec l'objet du litige ne suffit pas à elle seule à conférer au voisin la qualité pour recourir contre un plan d'affectation. Celui-ci doit en outre retirer un avantage pratique de l'annulation ou de la modification de la décision contestée qui permette d'admettre qu'il est touché dans un intérêt personnel se distinguant nettement de l'intérêt général des autres habitants de la collectivité concernée de manière à exclure l'action populaire (<ref-ruling> consid. 1.3.1 p. 252, 468 consid. 1 p. 470). Il incombe au recourant d'alléguer les faits qu'il considère comme propres à fonder sa qualité pour agir lorsqu'ils ne ressortent pas à l'évidence de la décision attaquée ou du dossier de la cause (<ref-ruling> consid. 1.1 p. 251).
1.2 En l'espèce, le recourant A._, s'est vu dénier la qualité pour recourir auprès du Tribunal cantonal au motif que la vue sur le bâtiment C litigieux était masquée par les immeubles de quatre étages situés en face de son appartement, de l'autre côté de la route. Les recourants prétendent toutefois que l'emplacement du bâtiment litigieux est partiellement visible, entre deux immeubles, depuis le balcon de A._, ce qui n'est pas exclu. Cette question peut cependant demeurer indécise dès lors que d'autres recourants ont la qualité pour agir.
Les recourants habitant la route de Berne 9 sont domiciliés relativement loin du futur bâtiment C, mais il n'est pas exclu que certains d'entre eux aient une vue sur le site litigieux malgré les arbres situés devant leur immeuble, à tout le moins lorsque ceux-ci sont dépourvus de feuilles. Cette question peut cependant elle aussi demeurer indécise, dès lors que les recourants domiciliés route de Berne 1 sont davantage touchés par le projet litigieux. L'arrêt attaqué retient que ces derniers logent dans des étages élevés et qu'il est douteux qu'ils aient à craindre une réduction du dégagement dont ils bénéficient sur la vallée du Flon. Il n'en demeure pas moins qu'ils se trouvent à une cinquantaine de mètres du futur bâtiment C et qu'ils ne seront séparés de celui-ci par aucun obstacle visuel. Ils sont donc particulièrement touchés par l'adjonction de deux étages au bâtiment en question, si bien que la qualité pour recourir doit leur être reconnue.
1.3 Pour le surplus, interjeté en temps utile et dans les formes requises contre une décision finale prise en dernière instance cantonale non susceptible de recours devant le Tribunal administratif fédéral, le recours est recevable au regard des art. 42, 86 al. 1 let. d, 90 et 100 al. 1 LTF.
2. A titre de mesure d'instruction, les recourants requièrent la tenue d'une inspection locale. Le Tribunal fédéral s'estimant suffisamment renseigné par les éléments figurant au dossier, il n'y a pas lieu de donner suite à cette requête.
3. Les recourants se plaignent de constatations inexactes ou arbitraires des faits, en relation avec le dégagement visuel dont ils bénéficieraient. Conformément à l'<ref-law>, un tel grief ne peut concerner qu'un vice susceptible d'influer sur le sort de la cause. Dès lors que la qualité pour agir des recourants de la route de Berne 1 a été reconnue et que celle des autres recourants a été laissée indécise (cf. supra consid. 1.2), les faits litigieux sont sans pertinence pour l'issue du litige, si bien qu'il n'y a pas lieu d'examiner ce grief plus avant.
Il en va de même du grief relatif au droit d'être entendu, qui porte sur la qualité pour recourir du recourant A._. Les recourants se plaignent en effet de ne pas avoir eu connaissance de photographies extraites du site internet "Google Street View", auxquelles le Tribunal cantonal renvoie à l'appui de ses observations pour confirmer "au besoin" que le recourant A._ n'aurait pas de vue sur le futur bâtiment C. Il est vrai que l'on peut douter de la pertinence du renvoi à ces photographies: prises depuis la route et présentant la vue que les usagers de celle-ci ont sur le quartier, elles ne renseignent pas sur la vue que le recourant A._ a depuis son appartement. Quoi qu'il en soit, ce grief est sans pertinence pour l'issue du litige, la qualité pour agir d'autres recourants ayant été admise.
4. Selon les recourants, le Tribunal cantonal aurait fait preuve d'arbitraire en omettant de prendre en considération que l'arrêt rendu le 4 juillet 2007 par le Tribunal administratif annulait la décision communale qui avait approuvé le PPA. Selon eux, cet arrêt imposait à l'autorité de rendre une nouvelle décision d'approbation du plan avant de pouvoir adopter l'addenda litigieux. L'arrêt attaqué précise cependant, sans être contredit sur ce point, que l'arrêt du Tribunal administratif avait pour seul objet le plan routier (PRC) et non pas le PPA, même si ces deux plans avaient été adoptés dans la même décision communale annulée. Les recourants ne démontrent pas en quoi l'appréciation du Tribunal cantonal serait entachée d'arbitraire à cet égard. Dans la mesure où le PPA n'était pas véritablement remis en cause par l'annulation du 4 juillet 2007, on peut comprendre que l'autorité communale ait choisi d'élaborer un addenda à ce plan sans attendre l'issue de la procédure d'enquête complémentaire. Il n'en demeure pas moins qu'il est problématique que cet addenda ait été adopté avant même l'approbation des mesures complémentaires ordonnées par le Tribunal administratif, alors que la décision d'approbation du 27 juin 2006 avait été annulée. Vu l'issue du recours (cf. consid. 5 ci-dessous), cette question peut cependant demeurer indécise.
5. Les recourants soutiennent que l'adoption de l'addenda litigieux peu de temps après l'approbation du PPA consacre une violation de la stabilité des plans garantie par l'art. 21 al. 2 LAT.
5.1 Aux termes de cette disposition, les plans d'affectation font l'objet des adaptations nécessaires lorsque les circonstances se sont sensiblement modifiées. En énonçant à l'art. 21 al. 2 LAT un principe pour l'adaptation des plans d'affectation en vigueur, le législateur fédéral a choisi une solution de compromis entre deux exigences contradictoires: d'une part, l'aménagement du territoire étant un processus continu, et la détermination des différentes affectations impliquant des pesées d'intérêts fondées sur des circonstances changeantes et des pronostics qui ne se confirment jamais entièrement, l'adaptation périodique des plans d'affectation est indispensable pour assurer, progressivement, leur conformité aux exigences légales; d'autre part, il faut tenir compte des intérêts privés et publics dont la protection nécessite une certaine sécurité juridique. Pour apprécier l'évolution des circonstances et la nécessité d'adapter un plan d'affectation, une pesée des intérêts s'impose. L'intérêt à la stabilité du plan, que les propriétaires fonciers peuvent invoquer dans certaines circonstances, doit être mis en balance avec l'intérêt à l'adoption d'un nouveau régime d'affectation, qui peut lui aussi être protégé par la garantie de la propriété. Selon les cas, des intérêts publics pourront également justifier soit la stabilité du plan, soit son adaptation. Il incombe donc à l'autorité appelée à statuer sur un projet de modification d'un plan en vigueur d'examiner, en fonction des circonstances concrètes, une pluralité d'intérêts (<ref-ruling> consid. 4.2 p. 413 et la jurisprudence citée).
Le besoin de stabilité des plans revêt une importance accrue pour les plans d'affectation spéciaux, qui définissent de façon détaillée les possibilités de construction (<ref-ruling> consid. 4.2 p. 199; <ref-ruling> consid. 4b p. 188 s.; Thierry Tanquerel, in Commentaire de la Loi fédérale sur l'aménagement du territoire, 2010, n. 30 et 32 ad art. 21 LAT et les références citées). De même, plus un plan d'affectation est récent, plus on peut compter sur sa stabilité et plus les exigences permettant une modification seront élevées (<ref-ruling> consid. 4.2 p. 198; <ref-ruling> consid. 2c p. 233; <ref-ruling> consid. 5b p. 455; 1C_202/2009 du 12 octobre 2009 consid. 3.3). Dans l'appréciation des motifs de modification, la nécessité de rendre la planification conforme aux exigences de l'aménagement du territoire revêt une importance prépondérante. Ainsi, la modification du plan directeur ou la réduction des zones à bâtir surdimentionnées constituent des motifs de poids, de même que la réduction des immissions excessives, notamment par l'adoption d'un plan de mesures. En revanche, un simple changement d'avis de la population ou une modification du rapport de force politique ne constituent pas une modification sensible des circonstances au sens de l'art. 21 al. 2 LAT (<ref-ruling> consid. 4.2 p. 199 et les références citées). L'adaptation de la planification à la situation effective permet également de corriger des erreurs d'aménagement, même récentes, pour autant que la nouvelle mesure à prendre s'inscrive dans le cadre du plan directeur (<ref-ruling> consid. 6 p. 247 ss et les arrêts cités; 1A.56/1999 du 31 mars 2000 consid. 4b; Bernhard Waldmann/Peter Hänni, Raumplanungsgesetz, 2006, p. 512). Quoi qu'il en soit, l'art. 21 al. 2 ne trouve pas application si les circonstances ne se sont pas modifiées ou si les nouvelles circonstances étaient déjà connues lors de la première planification (<ref-ruling> consid. 3g p. 191; <ref-ruling> consid. 5c p. 485 s.; Bernhard Waldmann/Peter Hänni, op. cit., n. 16 ad art. 21 LAT et les références citées).
5.2 En l'occurrence, le PPA "Flon supérieur" a été adopté par le conseil communal le 27 juin 2006 et approuvé par les autorités cantonales le 13 septembre 2006, son entrée en vigueur ayant été prévue pour le 21 février 2007. Suite à l'arrêt du Tribunal administratif du 4 juillet 2007, des mesures complémentaires ont été approuvées par décisions des 26 août et 7 octobre 2008. Cette procédure ne concernait cependant pas le PPA en tant que tel (cf. supra consid. 4). Quant à l'addenda litigieux, il a été adopté le 1er juillet 2008 par le conseil communal et le 1er septembre 2008 par le département cantonal compétent.
5.2.1 Les circonstances n'ont pas changé de manière significative entre l'adoption du PPA et celle de l'addenda litigieux. A la lumière des explications de la Commune de Lausanne et des autorités cantonales, on ne discerne aucune circonstance nouvelle, les autorités communales reconnaissant d'ailleurs que la question du nombre d'étages du bâtiment C avait déjà été soulevée lors de l'adoption du PPA. L'arrêt attaqué relève en outre que les circonstances ne se sont pas modifiées et que l'augmentation du nombre d'étages résulte d'un changement de conception et "d'une nouvelle appréciation d'une situation qui n'a pas changé". Cela étant, le Tribunal cantonal considère que l'adoption du PPA sans mention d'une augmentation ultérieure de la hauteur du bâtiment C était le fruit d'une "erreur de procédure". Il aurait en effet été prévu de revenir à bref délai sur la question du nombre d'étages du bâtiment C, mais le conseil communal aurait choisi d'adopter directement le PPA plutôt que de renvoyer à une procédure ultérieure la partie du plan relative au bâtiment litigieux. Cette "erreur" ne devait cependant pas conduire à figer pour plusieurs années cette partie du PPA. De plus, le Tribunal cantonal a mis en balance l'intérêt des locataires voisins, qui ne subissaient pas un préjudice sérieux du fait de la construction de deux étages supplémentaires sur le bâtiment C, avec l'intérêt de la Commune de Lausanne à une utilisation optimale de son bien-fonds ainsi que l'intérêt public lié à la construction de nouveaux logements.
5.2.2 Cette pesée des intérêts ne peut pas être confirmée. En effet, il est acquis que les circonstances ne se sont pas modifiées et la prétendue erreur de procédure mentionnée ci-dessus ne constitue pas une erreur d'aménagement ou de planification, qui justifierait une correction du PPA pour le rendre conforme aux exigences de l'aménagement du territoire. Si les autorités communales avaient l'intention de se réserver la possibilité d'augmenter la hauteur constructible du bâtiment C, il leur appartenait de prendre les dispositions utiles à cet effet, par exemple en renvoyant la partie du PPA en cause à une procédure ultérieure, comme le suggère l'arrêt attaqué. En revanche, elles ne pouvaient pas adopter le PPA en sachant qu'elles allaient le modifier à brève échéance. Un tel procédé est incompatible avec la stabilité des plans garantie par l'art. 21 al. 2 LAT. Les citoyens concernés doivent en effet pouvoir se fier aux plans récemment adoptés, sans avoir à craindre qu'ils ne soient modifiés peu de temps après. Les exigences relatives à la modification du plan sont d'autant plus élevées en l'espèce qu'il s'agit d'un plan d'affectation relativement détaillé, qui prévoit notamment la hauteur maximale du bâtiment C, et qui a été adopté très peu de temps avant la modification proposée.
Les intérêts avancés par le Tribunal cantonal pour justifier cette modification n'apparaissent pas prépondérants. Certes, l'intérêt public lié à la construction de nouveaux logements en ville ne saurait être négligé, mais il ne justifie pas à lui seul, en l'absence de toute circonstance nouvelle, de porter atteinte à la sécurité des plans. Quant à l'intérêt pour la commune d'utiliser son bien-fonds de manière optimale, il n'est pas pertinent en l'espèce dans la mesure où il n'est pas explicité, l'autorité de planification n'étant au demeurant pas fondée à user de ses prérogatives pour privilégier ses intérêts de propriétaire sans que cela ne soit justifié par les exigences de la législation sur l'aménagement du territoire. Enfin, la possibilité pour les autorités de rectifier une prétendue erreur de procédure ou de corriger un plan considéré comme inadapté ne peut pas être invoquée sans autre considération pour l'intérêt à la stabilité des plans, garantie par l'art. 21 al. 2 LAT. Cela reviendrait à donner toute latitude à l'autorité de revenir sur ses décisions en matière de planification, ce qui créerait une insécurité certaine et viderait la garantie en question de sa substance. Par ailleurs, même si l'on peut partager les réserves du Tribunal cantonal sur le sérieux du préjudice subi par les recourants dans le cas d'espèce, c'est l'intérêt de toutes les personnes concernées par le plan qui est en jeu, ce qui revêt un aspect d'intérêt public. Or, cet intérêt à la stabilité des plans devait l'emporter sur les considérations pratiques avancées par les autorités pour justifier leur démarche. En définitive, il y a lieu de constater que les conditions permettant de modifier le PPA ne sont pas réunies, de sorte que l'adoption de l'addenda litigieux viole l'art. 21 al. 2 LAT.
6. Il s'ensuit que le recours doit être admis et l'arrêt attaqué annulé. Sont également annulées les décisions approuvant l'addenda au PPA n° 721, rendues par le Conseil communal de Lausanne le 1er juillet 2008 et par le Département de l'économie du canton de Vaud le 1er septembre 2008. Il n'y a pas lieu de percevoir des frais judiciaires (<ref-law>). Les recourants, qui obtiennent gain de cause avec l'assistance d'un avocat, ont droit à des dépens, à la charge de la Commune de Lausanne (art. 68 al. 1 et 2 LTF). La cause est renvoyée au Tribunal cantonal pour nouvelle décision sur les frais et dépens de la procédure cantonale (art. 67 et 68 a. 5 LTF).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est admis. L'arrêt attaqué est annulé, de même que les décisions approuvant l'addenda au PPA n° 721, rendues par le Conseil communal de Lausanne le 1er juillet 2008 et par le Département de l'économie du canton de Vaud le 1er septembre 2008.
2. Il n'est pas perçu de frais judiciaires.
3. Une indemnité de 2'000 fr. est allouée aux recourants à titre de dépens, à la charge de la Commune de Lausanne.
4. La cause est renvoyée au Tribunal cantonal pour nouvelle décision sur les frais et dépens de la procédure cantonale.
5. Le présent arrêt est communiqué aux mandataires des recourants et de la Commune de Lausanne, au Département de l'économie, Service du développement territorial, au Département de la sécurité et de l'environnement, Service de l'environnement et de l'énergie, et au Tribunal cantonal du canton de Vaud, Cour de droit administratif et public, ainsi qu'à l'Office fédéral de l'environnement.
Lausanne, le 9 février 2011
Au nom de la Ire Cour de droit public
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: Le Greffier:
Fonjallaz Rittener