Fatti:
A. La A._SA è proprietaria del fondo part. n. 97 di Genestrerio, di complessivi 1'822 m2, situato nella zona agricola del piano regolatore comunale, lungo la strada cantonale che conduce ai valichi doganali di Brusata e Novazzano. Sulla particella sorge una stazione di rifornimento di carburante con negozio, la cui edificazione è stata autorizzata il 2 maggio 1972.
B. Il 16 dicembre 2004 la proprietaria ha presentato al Municipio di Genestrerio una domanda di costruzione per un parziale cambiamento di destinazione del negozio in esercizio pubblico. Il progetto prevede l'utilizzazione di una superficie di 40 m2 dell'attuale negozio (di complessivi 125 m2 circa) per realizzare un bar-caffetteria-paninoteca con un'entrata separata e una capienza di sei tavoli per un totale di ventiquattro posti a sedere. Dopo una serie di atti procedurali che non occorre qui evocare e preso atto dell'opposizione dei Servizi generali del Dipartimento del territorio del Cantone Ticino, con decisione del 31 gennaio 2007 il Municipio ha negato la licenza edilizia. Questa decisione è stata confermata il 12 febbraio 2008 dal Consiglio di Stato su ricorso della proprietaria.
C. Con sentenza del 7 luglio 2008 il Tribunale cantonale amministrativo ha respinto un ricorso della A._SA contro la risoluzione governativa. La Corte cantonale ha ritenuto l'intervento prospettato incompatibile con 43 cpv. 1 lett. b OPT siccome comportava nuove implicazioni rilevanti sul territorio e l'ambiente.
D. La proprietaria impugna con un ricorso in materia di diritto pubblico al Tribunale federale questo giudizio, chiedendo in via principale di annullarlo e di rilasciarle la licenza edilizia richiesta. In via subordinata, postula il rinvio degli atti all'autorità cantonale per una nuova decisione. Fa valere la violazione dell'<ref-law> e degli art. 9, 27, 29 e 94 Cost., contestando essenzialmente la rilevanza delle implicazioni del progetto sull'ambiente.
Non sono state chieste osservazioni al ricorso.

Diritto:
1. 1.1 Presentato tempestivamente contro una decisione finale dell'ultima istanza cantonale, che ha sostanzialmente negato il rilascio di una licenza edilizia fondata sul diritto pubblico, il ricorso in materia di diritto pubblico è di massima ammissibile sotto il profilo degli art. 82 lett. a, 86 cpv. 1 lett. d, 90 e 100 cpv. 1 LTF.
1.2 La ricorrente ha partecipato al procedimento dinanzi all'autorità inferiore (<ref-law>). Quale proprietaria del fondo oggetto della domanda di costruzione e istante nella procedura edilizia è direttamente toccata dalla decisione impugnata, che le nega la possibilità di realizzare la parziale trasformazione del negozio in bar-caffetteria-paninoteca. Essa ha quindi un interesse degno di protezione all'annullamento o alla modifica della decisione impugnata (art. 89 cpv. 1 lett. b e c LTF), sicché la sua legittimazione a ricorrere è data.
1.3 Il ricorso in materia di diritto pubblico (<ref-law>) può essere presentato per violazione del diritto, conformemente a quanto stabilito dagli art. 95 e 96 LTF. Secondo l'art. 42 cpv. 1 e 2 LTF, il ricorso deve essere motivato in modo sufficiente. Il Tribunale federale esamina in linea di principio solo le censure sollevate; esso non è tenuto a vagliare, come lo farebbe un'autorità di prima istanza, tutte le questioni giuridiche che si pongono, se quest'ultime non sono presentate nella sede federale (<ref-ruling> consid. 1.4.1). Inoltre, quando, come in concreto, è invocata la violazione di diritti fondamentali, le esigenze di motivazione sono accresciute. A norma dell'<ref-law> il Tribunale federale esamina infatti queste censure soltanto se siano motivate in modo chiaro e preciso, conformemente alla prassi precedentemente in vigore in materia di ricorso di diritto pubblico (cfr. <ref-ruling> consid. 1.4.2, 133 III 393 consid. 6, 638 consid. 2). Nella misura in cui la ricorrente si limita ad esporre la sua opinione divergente da quella della Corte cantonale, senza esplicitamente addurre una violazione del diritto federale e senza spiegare perché i giudici cantonali avrebbero ecceduto o abusato del loro potere di apprezzamento nel valutare le implicazioni del progetto, il ricorso non adempie le citate esigenze di motivazione ed è quindi inammissibile. Né il gravame può essere ritenuto ammissibile laddove la ricorrente si limita ad elencare una serie di diritti costituzionali (divieto dell'arbitrio, garanzia della proprietà, libertà economica e principio della parità di trattamento) senza esporre in che consiste la violazione.
2. 2.1 La ricorrente contesta la conclusione della Corte cantonale, secondo cui il previsto cambiamento di destinazione comporta l'insorgenza di nuove implicazioni rilevanti sul territorio e sull'ambiente ai sensi dell'<ref-law>. Sostiene di non essere intenzionata ad aprire un vero e proprio bar destinato ad attirare nuovi avventori, ma di semplicemente offrire un servizio supplementare ai clienti che si fermano per il rifornimento di carburante. Adduce che l'aumento della circolazione sarebbe comunque irrilevante, tenuto conto del traffico intenso che già caratterizza l'adiacente strada cantonale. Inoltre, gli orari di apertura e di chiusura corrisponderebbero a quelli della stazione di servizio, mentre le eventuali conseguenze sotto il profilo dei consumi di acqua e di elettricità, nonché della produzione di rifiuti, esalazioni della cucina e acque luride da smaltire sarebbero irrilevanti. Al dire della ricorrente, il progettato intervento si giustificherebbe anche per ragioni di sicurezza, perché la presenza di clientela all'interno dell'esercizio pubblico dissuaderebbe eventuali malintenzionati dal commettere rapine.
2.2 Giusta l'art. 37a LPT, il Consiglio federale stabilisce a quali condizioni sono autorizzati i cambiamenti di destinazione degli edifici e impianti utilizzati a scopi commerciali eretti prima del 1° gennaio 1980 o non più conformi alla destinazione della zona in seguito a modifica dei piani di utilizzazione. La disposizione mira a permettere alle imprese commerciali situate fuori della zona edificabile di continuare la loro attività, di modernizzarsi e di ristrutturarsi in modo tale da mantenere i posti di lavoro, dandosene il caso cambiando l'orientamento (sentenze 1A.12/2003 del 2 luglio 2003 consid. 3.1 e 1A.186/2004 del 12 maggio 2005, consid. 5.2; Ufficio federale dello sviluppo territoriale, Nuovo diritto della pianificazione del territorio, Berna 2001, n. 2.4.5 all'<ref-law>, pag. 47). Il Consiglio federale ha fissato all'<ref-law> le condizioni alle quali questi cambiamenti di destinazione possono essere autorizzati, esigendo tra l'altro che non insorgano nuove implicazioni rilevanti su territorio e ambiente (<ref-law>).
2.3 La Corte cantonale ha accertato in modo conforme agli atti che il progetto prevede la trasformazione di una parte ampia 40 m2 dell'attuale negozio (di complessivi 125 m2 circa) in un esercizio pubblico, segnatamente in un bar-caffetteria-paninoteca con ventiquattro posti a sedere. Senza abusare del suo potere di apprezzamento ha poi ritenuto che l'intervento comporta un ulteriore flusso di veicoli verso la struttura esistente e un maggior numero di persone che si fermano alla stazione per un periodo prolungato, provocando sui luoghi effetti più intensi e non trascurabili rispetto a quelli di un negozio. La trasformazione prevista implicherebbe infatti l'aumento del traffico, del relativo inquinamento e delle necessità di parcheggio, l'incremento del consumo di acqua e di elettricità, una maggiore produzione di rifiuti e acque luride da smaltire, oltre a nuove esalazioni di cucina.
Le critiche ricorsuali mettono in dubbio l'adeguatezza della decisione impugnata, ma non sostanziano un eccesso o un abuso del potere di apprezzamento che spettava ai giudici cantonali nella valutazione dell'intervento edilizio litigioso. È certo possibile che, come sostiene la ricorrente, parte della clientela dell'esercizio pubblico corrisponda a quella che già si ferma per effettuare il rifornimento di carburante. È tuttavia sostenibile ritenere che l'installazione di un esercizio pubblico comporti comunque ripercussioni supplementari sul territorio e sull'ambiente, segnatamente ove si consideri che la permanenza presso la stazione di una parte dei clienti non si limiterebbe alla sola breve sosta per il rifornimento di carburante e l'eventuale acquisto di prodotti da asporto, ma sarebbe prolungata, implicherebbe la consumazione sul posto, comportando nel complesso un maggiore utilizzo non irrilevante dell'infrastruttura. Poco importa al riguardo che non si tratterebbe di un ristorante o che gli orari di apertura coinciderebbero con quelli della stazione di servizio: le ripercussioni sul territorio permarrebbero comunque sensibilmente più intense rispetto alla situazione attuale. D'altra parte, la situazione del traffico sulla vicina strada cantonale non è determinante per valutare l'oggetto del litigio, circoscritto alle nuove ripercussioni sul territorio e sull'ambiente derivanti dal prospettato cambiamento di destinazione. Tantomeno, nel contesto di tale valutazione sotto il profilo del diritto pianificatorio, sono rilevanti i motivi di sicurezza addotti dalla ricorrente. È quindi tutto sommato senza eccedere o abusare del proprio potere di apprezzamento che la Corte cantonale ha ritenuto la realizzazione dell'esercizio pubblico incompatibile con l'<ref-law>.
2.4 La ricorrente accenna inoltre a una violazione della libertà economica, sostenendo di essere svantaggiata rispetto alle stazioni di servizio concorrenti. Come visto, la censura non adempie le citate esigenze di motivazione perché è generica, non precisando segnatamente in quale misura specifiche imprese concorrenti avrebbero beneficiato di particolari vantaggi pur trovandosi in una situazione analoga, fuori della zona edificabile. La ricorrente disattende inoltre che le restrizioni alla libertà economica fondate su misure di pianificazione del territorio sono di massima conformi alla Costituzione (<ref-ruling> consid. 3.3, 109 Ia 264 consid. 4). Il fatto che un provvedimento pianificatorio abbia un'incidenza sull'attività economica, nella misura in cui le limitazioni siano giustificate da necessità di una pianificazione territoriale conforme agli scopi dell'<ref-law> e che non privino di qualsiasi contenuto la libertà di commercio e di industria, non è quindi di per sé contrario all'<ref-law> Sono invece esclusi i provvedimenti adottati sotto l'apparenza della pianificazione territoriale, ma che mirano unicamente a colpire la libera concorrenza, favorendo determinate imprese o settori di attività a scapito di altri (<ref-ruling> consid. 3, 110 Ia 167 consid. 7b/bb, 109 Ia 264 consid. 4; sentenza 1C_323/2007 del 15 febbraio 2008, consid. 5.2). Non risulta, né la ricorrente lo sostiene, che simili estremi siano realizzati nella fattispecie.
2.5 Non occorre infine esaminare se l'intervento prospettato violi anche gli art. 24 segg. LPT, nella misura in cui la questione non è invocata dalla ricorrente conformemente alle esigenze dell'<ref-law> ed esula dal tema del litigio.
3. Ne segue che il ricorso in materia di diritto pubblico deve essere respinto in quanto ammissibile. Le spese giudiziarie seguono la soccombenza e sono pertanto poste a carico della 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 della ricorrente.
3. Comunicazione al patrocinatore della ricorrente, al Municipio di Genestrerio, al Consiglio di Stato e al Tribunale amministrativo del Cantone Ticino.