Faits:
A. V._, née en 1958, travaillait en qualité d'aide de cuisine chez X._ GmbH, à N._, à raison de 18 heures hebdomadaires en moyenne. Le 26 octobre 2000, elle a été victime d'un accident domestique qui lui a occasionné des lésions rachidiennes. Le 30 septembre 2002, elle a déposé une demande de prestations de l'assurance-invalidité tendant à l'octroi d'une rente auprès de l'Office de l'assurance-invalidité du canton de Genève (ci-après: OAI), qui l'a rejetée par décision du 29 septembre 2005 puis par décision sur opposition du 12 janvier 2007.
Par jugement du 20 décembre 2007, le Tribunal cantonal des assurances sociales de la République et canton de Genève (aujourd'hui: la Cour de justice de la République et canton de Genève, chambre des assurances sociales) a admis le recours formé par l'assurée et renvoyé la cause à l'OAI pour qu'il ordonne une enquête économique sur le ménage et un stage d'évaluation professionnelle et rende ensuite une nouvelle décision. Il a considéré que la méthode mixte d'évaluation de l'invalidité s'appliquait et fixé la répartition des tâches entre activités lucrative (44 %) et ménagère (56 %).
L'enquête économique sur le ménage mise en oeuvre par l'OAI à la suite du jugement cantonal a révélé un taux d'empêchement dans l'activité ménagère de 12 % (entre octobre 2000 et août 2006), puis de 15 % (depuis septembre 2006; rapport du 2 octobre 2008). L'assurée a effectué un stage d'évaluation professionnelle du 4 août au 2 novembre 2008 auprès de Y._ à N._ à l'issue duquel il est ressorti qu'elle présentait une capacité de travail entière dans une activité adaptée, avec une diminution de rendement de 20 % (rapport du 13 novembre 2008). Après avoir requis l'avis de son service médical régional (SMR), l'OAI a dénié à l'assurée le droit à des prestations de l'assurance-invalidité, motif pris qu'un taux d'invalidité globale de 13 %, puis de 15 %, était insuffisant pour lui ouvrir le droit à une rente ou à une mesure d'ordre professionnel (décision du 14 mai 2009).
B. Par jugement du 11 février 2010, le Tribunal cantonal des assurances sociales de la République et canton de Genève a admis partiellement le recours formé par l'assurée et renvoyé la cause à l'OAI pour qu'il statue sur le droit de l'assurée à des mesures d'ordre professionnel. Il a fixé le degré d'invalidité globale à respectivement 18 % (de l'accident à août 2006), 22 % (de septembre 2006 à octobre 2008) et 23 % (dès novembre 2008).
C. L'OAI interjette un recours en matière de droit public contre ce jugement. Il en requiert l'annulation et conclut à la confirmation de sa décision du 14 mai 2009.
L'intimée conclut au rejet du recours. De son côté, l'Office fédéral des assurances sociales en propose l'admission.

Considérant en droit:
1. En tant que son dispositif renvoie le dossier à l'administration pour nouvelle décision au sens des considérants, le jugement entrepris doit être qualifié de décision incidente qui ne peut être attaquée qu'aux conditions de l'<ref-law> (<ref-ruling> consid. 4.2 p. 482). Dans le cas particulier, la juridiction cantonale a constaté que l'intimée présentait un taux d'invalidité de 23 % qui était susceptible de lui ouvrir le droit à une mesure de reclassement si les autres conditions du droit à la prestation étaient remplies. Sur ce point, le jugement attaqué contient une instruction impérative destinée à l'autorité inférieure qui ne lui laisse plus aucune latitude de jugement pour la suite de la procédure. En cela, l'OAI subit un préjudice irréparable au sens de l'<ref-law>, si bien qu'il y a lieu d'entrer en matière sur son recours (cf. <ref-ruling> consid. 5.2 p. 483).
2. Le recours en matière de droit public peut être formé pour violation du droit, tel qu'il est délimité par les art. 95 et 96 LTF. Le Tribunal fédéral applique le droit d'office (<ref-law>), sans être limité par les arguments de la partie recourante ou par la motivation de l'autorité précédente. Le Tribunal fédéral n'examine en principe que les griefs invoqués, compte tenu de l'exigence de motivation prévue à l'<ref-law>, et ne peut aller au-delà des conclusions des parties (<ref-law>). Il fonde son raisonnement sur les faits retenus par la juridiction de première instance (<ref-law>) sauf s'ils ont été établis de façon manifestement inexacte ou en violation du droit au sens de l'<ref-law> (<ref-law>). La partie recourante qui entend s'écarter des faits constatés doit expliquer de manière circonstanciée en quoi les conditions de l'<ref-law> sont réalisées sinon un état de fait divergent ne peut être pris en considération. Aucun fait nouveau ni preuve nouvelle ne peut être présenté à moins de résulter de la décision de l'autorité précédente (<ref-law>).
3. L'office recourant ne conteste ni le choix de la méthode mixte d'évaluation de l'invalidité, ni la répartition des champs d'activité entre activité lucrative et accomplissement des travaux habituels. De même ne remet-il pas en question l'évaluation des empêchements dans la part que l'assurée consacre à ses travaux habituels. Il estime en revanche que les premiers juges ont établi de manière inexacte le taux d'invalidité globale, en fixant de manière erronée le degré d'invalidité dans l'activité lucrative.
3.1 La juridiction cantonale a évalué le degré d'invalidité de l'intimée pour la part consacrée à l'activité lucrative en procédant à une comparaison des revenus. Au titre de revenu sans invalidité qu'elle aurait obtenu en 2001, elle a retenu, en se fondant sur les indications fournies par l'employeur de l'intimée, le montant de 43'833 fr. 90 (sur une base de 41 heures hebdomadaires de travail). Au titre de revenu d'invalide, elle a pris en considération, compte tenu de l'activité légère de substitution qui pouvait être exigée de l'intimée, le salaire, tel qu'il résultait de l'Enquête suisse sur la structure des salaires éditée par l'Office fédéral de la statistique, auquel pouvait prétendre l'intimée en 2001 dans une activité simple et répétitive exercée à plein temps, à savoir 46'905 fr 60, avec un rendement de 80 %, soit 37'524 fr 50. Après prise en compte d'un abattement de 10 % sur ce montant, le revenu d'invalide était de 33'772 fr 05. La perte de gain qui en résultait était de 23 %.
3.2 Le recourant reproche à l'instance cantonale d'avoir commis des erreurs lors de l'établissement du revenu sans invalidité (indexation à l'année 2001) et du revenu d'invalide (adaptation de la durée hebdomadaire de travail à l'horaire usuel dans les entreprises; abattement sur le salaire statistique).
4. 4.1 Lorsqu'il y a lieu d'appliquer la méthode mixte d'évaluation, l'invalidité des assurés pour la part qu'ils consacrent à leur activité lucrative doit être évaluée selon la méthode ordinaire de comparaison des revenus (<ref-law> en corrélation avec l'<ref-law>). Concrètement, lorsque la personne assurée ne peut plus exercer (ou plus dans une mesure suffisante) l'activité qu'elle effectuait à temps partiel avant la survenance de l'atteinte à la santé, le revenu qu'elle aurait pu obtenir effectivement dans cette activité (revenu sans invalidité) est comparé au revenu qu'elle pourrait raisonnablement obtenir en dépit de son atteinte à la santé (revenu d'invalide). Autrement dit, le dernier salaire que la personne assurée aurait pu obtenir compte tenu de l'évolution vraisemblable de la situation jusqu'au prononcé de la décision litigieuse - et non celui qu'elle aurait pu réaliser si elle avait pleinement utilisé ses possibilités de gain (<ref-ruling> consid. 5c/bb p. 157) - est comparé au gain hypothétique qu'elle pourrait obtenir sur un marché équilibré du travail en mettant pleinement à profit sa capacité résiduelle dans un emploi adapté à son handicap (<ref-ruling> consid. 5a p. 154). Lorsque la personne assurée continue à bénéficier d'une capacité résiduelle de travail dans l'activité lucrative qu'elle exerçait à temps partiel avant la survenance de l'atteinte à la santé, elle ne subit pas d'incapacité de gain tant que sa capacité résiduelle de travail est plus étendue ou égale au taux d'activité qu'elle exercerait sans atteinte à la santé (arrêt 9C_713/2007 du 8 août 2008 consid. 3.2).
4.2 Selon la jurisprudence, le droit à une mesure de reclassement au sens de l'<ref-law> présuppose une perte de gain liée à l'invalidité de 20 % au moins (<ref-ruling> consid. 2b p. 111). Dans le cadre de l'application de la méthode mixte d'évaluation de l'invalidité, il faut tenir compte du fait qu'il convient d'opérer une stricte séparation entre l'exercice d'une activité lucrative et l'accomplissement des travaux habituels et qu'une mesure de reclassement ne peut avoir d'effets que sur l'exercice de l'activité lucrative; il suit de là que le degré d'invalidité minimal exigé par la jurisprudence ne doit être atteint que dans cette part d'activité et non résulter du calcul du degré d'invalidité globale, sauf à admettre que l'accomplissement des travaux habituels peut avoir une influence décisive sur la question de la réadaptation professionnelle (arrêt I 190/01 du 6 décembre 2001 consid. 2b).
5. En l'espèce, il y a lieu de constater - en appliquant le droit d'office (<ref-law>) - que le recourant et les premiers juges ont calculé de manière erronée le degré d'invalidité pour la part consacrée à l'activité lucrative, établissant le revenu sans invalidité sur la base d'un salaire correspondant à une activité à plein temps au lieu de prendre en compte celui afférent à l'activité effective de l'intimée. Cela étant, il n'y a pas lieu de procéder à une nouvelle comparaison des revenus en bonne et due forme. Alors que l'intimée travaillait à moins de 50 % comme aide de cuisine avant la survenance de l'atteinte à sa santé, elle dispose toujours, en dépit de celle-ci, d'une capacité de travail entière dans une activité adaptée, avec une diminution de rendement de 20 %. Dans ces conditions, il ne fait aucun doute qu'une comparaison des revenus ne pourrait aboutir à un degré d'invalidité égal ou supérieur à 20 %, quand bien même on retiendrait l'abattement maximal de 25 % prévu par la jurisprudence sur le salaire statistique pris en compte à titre de revenu d'invalide (<ref-ruling> consid. 5b/aa-cc p. 79 s.). Du moment que le taux minimal d'invalidité ouvrant le droit à une mesure de reclassement n'est pas atteint, il ne se justifie pas de renvoyer le dossier à l'OAI pour qu'il poursuive l'instruction sur ce point.
6. Il résulte de ce qui précède que le recours doit être admis, ce qui conduit à l'annulation du jugement attaqué. L'intimée, qui succombe, supportera les frais judiciaires (<ref-law>).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est admis et le jugement du Tribunal cantonal des assurances sociales de la République et canton de Genève du 11 février 2010 est annulé.
2. Les frais judiciaires, arrêtés à 500 fr., sont mis à la charge de l'intimée.
3. Le présent arrêt est communiqué aux parties, à la Cour de justice de la République et canton de Genève, Chambre des assurances sociales, et à l'Office fédéral des assurances sociales.
Lucerne, le 12 avril 2011
Au nom de la IIe Cour de droit social
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: Le Greffier:
Meyer Bouverat