Faits:
A. Le 16 septembre 2011, A._ a été entendu par la gendarmerie de Carouge (Genève) dans le cadre d'une consommation et d'une plantation de chanvre: il a déclaré être consommateur de cette drogue depuis son adolescence; héroïnomane repenti, il consommait désormais 20 mg de méthadone par jour. Entendu par le procureur le 21 novembre 2011, il a précisé que sa consommation quotidienne de méthadone s'élevait en réalité à 14 mg par jour; il a ajouté que les substances retrouvées chez lui (143 g de marijuana et 7,4 g de haschich) n'étaient pas propres à la consommation car moisies.
Par jugement du 4 juin 2012, le Tribunal de police du canton de Genève a acquitté A._ du chef d'infraction à l'art. 19a de la loi fédérale du 3 octobre 1951 sur les stupéfiants et les substances psychotropes (LStup; RS 812.121). Ce jugement, définitif et exécutoire, ne contient pas de motivation écrite (<ref-law>; RS 312.0).
B. Sur la base du rapport de gendarmerie du 16 septembre 2011, l'Office cantonal des automobiles et de la navigation de la République et canton de Genève (OCAN) a, par décision du 23 septembre 2011, imparti à A._ un délai de six mois pour se soumettre, à ses frais, à une expertise auprès de l'unité de médecine et psychologie du trafic du centre universitaire romand de médecine légale.
Le recours formé par A._ contre cette décision a été rejeté par jugement du Tribunal administratif de première instance du 4 avril 2012. A._ s'est pourvu en vain auprès de la Chambre administrative de la Cour de justice laquelle a, par arrêt du 16 octobre 2012, rejeté son recours.
C. Par acte du 20 novembre 2012, A._ forme un recours contre l'arrêt cantonal en concluant à ce que, cet arrêt étant annulé, l'obligation de se soumettre à la mesure litigieuse soit levée.
La cour cantonale persiste dans les considérants et le dispositif de son arrêt. L'Office fédéral des routes (OFROU) conclut au rejet du recours. L'OCAN persiste dans les termes de sa décision. A._ a répliqué et produit de nouvelles pièces.

Considérant en droit:
1. La décision entreprise impartit au recourant un délai pour se soumettre à un examen médical auprès d'un institut spécialisé, dans le cadre d'une procédure de retrait de permis de conduire (art. 11b al. 1 let. a de l'ordonnance réglant l'admission des personnes et des véhicules à la circulation routière du 27 octobre 1976 [OAC; RS 741.51]). Elle est ainsi susceptible d'un recours en matière de droit public, au sens des <ref-law>. Elle ne met cependant pas fin à la procédure, de sorte que le recours n'est ouvert qu'aux conditions restrictives de l'<ref-law>. Selon la jurisprudence, une telle décision est susceptible de causer un préjudice irréparable si le recourant encourt un retrait provisoire du permis de conduire et doit avancer les frais d'examen médical qui ne lui seront peut être pas restitués (arrêt 1C_248/2011 du 30 janvier 2012 consid. 1 et les réf.). Le recourant ne s'exprime certes pas sur ces conditions de recevabilité alors qu'il lui incombait de le faire (cf. <ref-law>; <ref-ruling> consid. 1 p. 356). Dans la mesure cependant où la décision de l'autorité administrative précise que le recourant doit s'acquitter d'une avance pour les frais d'expertise médicale et que s'il ne se soumet pas à cette expertise son permis lui sera retiré, il convient d'entrer en matière.
Déposé en temps utile (<ref-law>) et en la forme prévue (<ref-law>) par le destinataire de la décision attaquée qui a un intérêt digne de protection à l'annulation ou à la modification de celle-ci (<ref-law>), le présent recours est pour le surplus recevable.
2. Le Tribunal fédéral statue sur la base des faits retenus par l'autorité précédente (<ref-law>), sauf s'ils ont été établis de façon manifestement inexacte - notion qui correspond à celle d'arbitraire au sens de l'art. 9 Cst. (<ref-ruling> consid. 4.1.2 p. 62; <ref-ruling> consid. 2.4 p. 314) - ou en violation du droit au sens de l'<ref-law> (<ref-law>). Si le recourant entend s'écarter des constatations de fait de l'autorité inférieure, il doit expliquer de manière circonstanciée en quoi les conditions de l'<ref-law> seraient réalisées et la correction du vice susceptible d'influer sur le sort de la cause (<ref-law>; <ref-ruling> consid 5.2.2 p. 322 s.). A défaut, il n'est pas possible de tenir compte d'un état de fait divergent de celui qui est contenu dans l'acte attaqué. En particulier, le Tribunal fédéral n'entre pas en matière sur des critiques de type appellatoire portant sur l'état de fait ou sur l'appréciation des preuves (<ref-ruling> consid. 5.1 p. 356 et les arrêts cités).
Sous un chapitre "en fait", le recourant énonce un certain nombre de circonstances qui, pour la plupart, ne sont pas déterminantes pour l'issue du litige: il en va ainsi de la question de savoir si les plants de chanvre saisis sur son balcon étaient destinés à être vendus; de même, la coïncidence temporelle entre l'opération policière du 12 septembre 2011 et la résiliation de son bail est sans portée pour apprécier son aptitude à conduire un véhicule automobile; il en va de même de la présence d'un taux de poussière "hors-normes" lors de sa détention, laquelle est indifférente dans la présente procédure; enfin, la présence dans le dossier pénal d'une "note interne" relative à la "culture du chanvre à des fins religieuses", critiquée par le recourant, est sans pertinence pour l'issue du présent litige. Le recourant reproche aussi à l'autorité inférieure d'avoir retenu, d'une part, qu'il consommait des stupéfiants depuis de nombreuses années et, d'autre part, qu'il était un toxicomane repenti. Il n'indique cependant pas en quoi les juges cantonaux auraient versé dans l'arbitraire en retenant ces faits. Il est exact que le rapport de renseignements du 16 septembre 2011 à l'intention de l'OCAN est plus affirmatif et précis que le rapport d'arrestation du 12 septembre 2011 quant à la consommation de stupéfiants par l'intéressé. Or, cette question n'est pas non plus déterminante pour l'issue du litige (cf. consid. 3.3 infra), comme l'autorité cantonale l'a d'ailleurs justement relevé dans la décision entreprise (cf. consid. 3.2 infra). Pour le surplus, le recourant soutient de manière purement appellatoire que son médecin traitant se serait prononcé sur son aptitude à conduire: à bon droit, la cour cantonale a retenu que le certificat médical de ce médecin ne donnait aucune indication sur ce sujet, se bornant à mentionner "un bon état de santé général" et à le taxer de "vif d'esprit et cohérent dans ses propos". Enfin, en tant qu'il annonce avoir mis fin à son traitement à la méthadone, le recourant allègue des faits nouveaux, lesquels sont irrecevables (<ref-law>).
Par conséquent, le Tribunal fédéral statuera uniquement sur la base des faits retenus dans la décision attaquée (<ref-law>).
3. Sur le fond, le recourant soutient qu'il serait arbitraire de le soumettre à des tests coûteux et disproportionnés au seul motif qu'il suit un traitement de méthadone à dose homéopathique et en l'absence de toute consommation de stupéfiants ou d'alcool. A son sens, si le législateur avait voulu instituer un tel contrôle systématique, il aurait dû légiférer en ce sens.
3.1 Conformément à l'<ref-law>, le permis de conduire doit être retiré lorsque l'autorité constate que les conditions légales de sa délivrance, énoncées par l'<ref-law>, ne sont pas ou plus remplies. Il y a également lieu à retrait du permis de conduire, pour une durée indéterminée, lorsque la personne souffre d'une forme de dépendance la rendant inapte à la conduite (<ref-law>). Ces deux mesures constituent des retraits de sécurité (<ref-ruling> consid. 1a p. 361; arrêt 1C_384/2011 du 7 février 2012 consid. 2.3.1; Philippe Weissenberger, Kommentar zum Strassenverkehrsgesetz, Bundesgerichtspraxis, Zurich 2011, n. 1 ad Vorbemerkungen zu <ref-law>).
La décision de retrait de sécurité du permis de conduire constitue une atteinte grave à la sphère privée de l'intéressé; elle doit donc reposer sur une instruction précise des circonstances déterminantes (<ref-ruling> consid. 3.1; cf. en ce qui concerne le retrait justifié par des raisons médicales ou l'existence d'une dépendance: <ref-ruling> consid. 2.2 p. 84). Le pronostic doit être posé sur la base des antécédents du conducteur et de sa situation personnelle (<ref-ruling> consid. 2a p. 495). En cas de doute, il y a lieu d'ordonner un examen médical (<ref-law>; arrêt 1C_201/2012 du 12 décembre 2012 consid. 3.4.1 destiné à publication). Selon la jurisprudence, un tel doute peut reposer sur de simples indices, en particulier lorsqu'il en va d'une dépendance en matière de produits stupéfiants (arrêt précité, consid. 3.5). En revanche, lorsqu'il est question de retrait du permis à titre préventif, il doit exister des doutes sérieux quant à l'aptitude à conduire de l'intéressé (<ref-law>).
L'opportunité d'une expertise médicale est fonction des particularités du cas d'espèce et relève du pouvoir d'appréciation des autorités cantonales compétentes (<ref-ruling> consid. 2.2 p. 84 s.; arrêt 1C_248/2011 du 30 janvier 2012 consid. 3.1).
3.2 Dans son appréciation, la cour cantonale est partie du constat que le recourant suivait une cure de méthadone depuis octobre 2007: or, il s'agit d'un produit de substitution de l'héroïne, soumis à la LStup; par ailleurs, l'information professionnelle du compendium suisse des médicaments précise que la méthadone a une forte influence sur l'aptitude à la conduite.
Dans ces conditions, la cour cantonale a retenu que l'OCAN était fondé à nourrir des doutes quant à l'aptitude à la conduite de l'intéressé: comme le certificat médical du médecin traitant du conducteur ne donnait aucune indication sur le sujet, seul un rapport d'expertise auprès d'un institut pluridisciplinaire était en mesure de déterminer si le recourant était apte à la conduite de véhicules automobiles. Dès lors, la mesure contestée pouvait être confirmée.
Pour sa part, l'OFROU a relevé dans ses observations que le seul fait de suivre un traitement de substitution justifie la décision de vérifier l'aptitude à la conduite du point de vue de la médecine du trafic. Selon cet office, l'examen par un spécialiste en médecine du trafic aurait en réalité dû avoir lieu depuis longtemps.
3.3 A teneur de l'<ref-law>, on entend par stupéfiants les substances et préparations qui engendrent une dépendance et qui ont des effets de type morphinique, cocaïnique ou cannibique, et celles qui sont fabriquées à partir de ces substances ou préparations ou qui ont un effet semblable à celles-ci. L'art. 1 al. 2 let. a de l'ordonnance du DFI sur les tableaux des stupéfiants, des substances psychotropes, des précurseurs et des adjuvants chimiques (OTStup-DFI; RS 812.121.11) précise que sont notamment stupéfiants les substances qui figurent dans les tableaux des annexes 1 à 6, parmi lesquels figure la méthadone (annexe 1). Par ailleurs, il ressort du compendium suisse des médicaments que la méthadone "peut affecter les réactions, l'aptitude à la conduite et l'aptitude à utiliser des outils ou des machines".
En l'espèce, le recourant est soumis à un traitement à la méthadone. Selon la décision attaquée, sa dose quotidienne a certes diminué au fil du temps, ce que le recourant attribue "à la pratique du yoga et de la méditation qui aide à hormoniser les processus endogènes". Il est vrai également que son médecin de famille décrit le recourant, de manière générale, comme étant vif d'esprit et cohérent dans ses propos. Ces éléments favorables à l'intéressé ne doivent cependant pas faire oublier que le traitement litigieux est prodigué au moyen d'un produit qui, à teneur de la législation, est considéré comme étant un stupéfiant. En outre, ce traitement s'est poursuivi de manière ininterrompue pendant une longue période, à savoir depuis plus de cinq ans. L'autorité administrative n'a pas relevé de mise en danger concrète de la circulation routière par le recourant, auquel aucune infraction à la LCR n'est reprochée. Dans ces conditions, c'est à juste titre que l'autorité administrative n'a pas retenu que l'aptitude à conduire de l'intéressé présentait des doutes sérieux (cf. <ref-law>). En revanche, la situation du recourant comportait des indices suffisants pour que se pose la question de son aptitude à conduire. Au vu de l'intérêt public prépondérant à la protection des usagers de la route, la décision d'ordonner un examen médical était apte à lever tout doute sur l'aptitude de l'intéressé à conduire (cf. <ref-law>). Les déclarations toutes générales de son médecin ou les extraits d'ouvrages scientifiques sur les effets de la méthadone n'étaient en particulier pas suffisants pour apprécier le cas d'espèce.
L'intérêt public lié à la sécurité routière commande que l'on procède à un examen approfondi à chaque fois qu'il existe suffisamment d'éléments pour faire naître un doute au sujet de l'aptitude à la conduite (arrêt 1C_282/2007 du 13 février 2008 consid. 2.4). En regard de cet intérêt public, largement prépondérant, l'atteinte à l'intérêt privé du recourant apparaît faible et reste encore, par voie de conséquence, proportionnée. L'autorité administrative pouvait ainsi, sans violer le droit fédéral, impartir à l'intéressé un délai pour se soumettre à un examen médical.
4. Au vu de ce qui précède, le recours est rejeté dans la mesure de sa recevabilité. Le recourant, qui succombe, doit supporter les frais de la présente procédure (<ref-law>).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté dans la mesure où il est recevable.
2. Les frais judiciaires, arrêtés à 1'000 fr., sont mis à la charge du recourant.
3. Le présent arrêt est communiqué au recourant, à l'Office cantonal des véhicules et à la Cour de justice de la République et canton de Genève, Chambre administrative, 2ème section, ainsi qu'à l'Office fédéral des routes, Division circulation routière.
Lausanne, le 28 mars 2013
Au nom de la Ire Cour de droit public
du Tribunal fédéral suisse
Le Juge présidant: Aemisegger
La Greffière: Arn