Faits:
A. O._ a subi en juillet 1994 une amputation traumatique au tiers distal de l'avant-bras droit. Par décision de la Commission de l'assurance-invalidité du canton de Vaud du 12 décembre 1994, il a été mis au bénéfice d'une contribution pour impotence moyenne à partir d'août 1994. A la suite d'une évaluation domiciliaire (rapport du 10 décembre 2004), l'administration a rendu le 7 juillet 2005 une décision lui octroyant une allocation pour impotence de degré moyen entre le 1er janvier 2004 et la fin du mois de juin 2009 (au cours duquel il aurait atteint la majorité).
Le 20 janvier 2009, l'assuré a déposé une demande d'allocation pour impotent auprès de l'Office de l'assurance-invalidité pour le canton de Vaud (l'office AI). Celui-ci a procédé à une enquête au domicile de O._ (rapport du 18 juin 2009) et chargé le Centre X._ d'examiner s'il existait des moyens auxiliaires susceptibles d'augmenter l'autonomie du prénommé (rapport du 4 novembre 2009). Par décision du 9 décembre 2010, qui confirmait un projet de décision du 24 février précédent, l'office AI a dénié à l'assuré le droit à une allocation pour impotent "dès l'âge de 18 ans révolus", retenant le besoin d'une aide importante et régulière dans l'accomplissement d'un seul acte ordinaire de la vie.
B. Saisi d'un recours de O._ contre cette décision, le Tribunal cantonal du canton de Vaud l'a rejeté par jugement du 3 mai 2012.
C. L'assuré interjette un recours en matière de droit public contre ce jugement dont il demande l'annulation. Il conclut à l'octroi d'une allocation pour impotent de degré moyen à compter du 1er juillet 2009.
L'office AI se réfère au jugement attaqué tandis que l'Office fédéral des assurances sociales a renoncé à se déterminer.

Considérant en droit:
1. Saisi d'un recours en matière de droit public (<ref-law>), le Tribunal fédéral exerce un pouvoir d'examen limité. Il applique le droit d'office (<ref-law>) et statue sur la base des faits retenus par l'autorité précédente (<ref-law>). Il peut néanmoins rectifier ou compléter d'office l'état de fait du jugement entrepris si des lacunes ou des erreurs manifestes lui apparaissent aussitôt (<ref-law>). Il examine en principe seulement les griefs motivés (<ref-law>) et ne peut pas aller au-delà des conclusions des parties (<ref-law>). Le recourant ne peut critiquer la constatation des faits importants pour le sort de l'affaire que si ceux-ci ont été établis en violation du droit ou de façon manifestement inexacte (<ref-law>).
2. Le litige porte sur le droit du recourant à une allocation pour impotent de l'assurance-invalidité de degré moyen à partir du 1er juillet 2009.
3. 3.1 Les premiers juges ont considéré que la survenance de la majorité constituait pour le bénéficiaire de prestations de l'assurance-invalidité un nouveau cas d'assurance et qu'il y avait lieu, partant, d'examiner le droit du recourant à de telles prestations. Ils ont constaté que l'intéressé avait actuellement besoin - ainsi que cela ressortait du rapport rédigé en juin 2009 - d'une aide régulière et importante pour manger. L'utilisation de moyens auxiliaires et le port d'habits adaptés à son handicap, exigibles en vertu de l'obligation pour un assuré de réduire son dommage, lui permettaient en revanche de faire sa toilette, de se vêtir ainsi que d'aller aux toilettes sans recourir à l'aide d'une tierce personne. Le recourant, qui avait débuté un apprentissage en août 2009 et faisait du sport régulièrement, était en outre capable de se déplacer à l'extérieur et d'établir des contacts sociaux. Il était aussi en mesure d'effectuer lui-même le massage du moignon que lui prodiguait quotidiennement sa mère. Le refus d'une allocation pour impotent prononcé par l'intimé était par conséquent justifié.
3.2 Se plaignant d'une violation du droit fédéral et d'une constatation manifestement inexacte des faits pertinents, consécutive à une mauvaise appréciation des preuves, le recourant soutient que l'accession à l'âge de la majorité n'a pas d'influence sur son droit à une allocation pour impotent de degré moyen et que la suppression de celle-ci pourrait résulter uniquement de l'application des règles présidant à la révision des prestations au sens de l'<ref-law> . Or son besoin d'aide extérieure pour accomplir les actes ordinaires de la vie n'aurait pas changé notablement pendant la période déterminante (comprise entre juillet 2005 et décembre 2010), de sorte que les conditions posées par cette disposition légale ne seraient pas remplies.
4. Ainsi que l'a jugé le Tribunal fédéral dans l'arrêt 9C_395/2011 du 31 octobre 2011, publié aux <ref-ruling>, l'accession à l'âge de la majorité ne doit pas être considérée comme la survenance d'un nouveau cas d'assurance, si bien que le droit à une allocation pour impotent mineur ne peut pas être examiné librement et complètement à la majorité mais uniquement sous l'angle d'une révision (consid. 3 p. 428 ss). Une nouvelle jurisprudence étant en règle générale applicable immédiatement à toutes les procédures pendantes ou futures (cf. <ref-ruling> consid. 4.4.6 p. 103 s.), l'instance cantonale n'était dès lors pas fondée à examiner pour elle-même la situation telle qu'elle se présentait lors de la décision du 9 décembre 2010 de suppression du droit du recourant à une allocation pour impotent de degré moyen mais devait comparer celle-ci avec celle qui prévalait au moment de la décision d'octroi en juillet 2005 de cette prestation et déterminer s'il y avait eu dans l'intervalle un changement notable de circonstances au sens de l'<ref-law>. Aussi, il convient de renvoyer la cause aux premiers juges pour qu'ils statuent sur ce point après avoir établi les faits y relatifs, au besoin après instruction complémentaire.
5. Il suit de ce qui précède que le recours est bien fondé. Compte tenu de l'issue du litige, l'intimé, qui succombe, supportera les frais de justice (<ref-law>) et versera au recourant une indemnité de dépens (<ref-law>). La demande d'assistance judiciaire présentée par ce dernier devient par conséquent sans objet.

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est admis. Le jugement du Tribunal cantonal du canton de Vaud, Cour des assurances sociales, du 3 mai 2012 est annulé. La cause est renvoyée à la juridiction de première instance pour nouveau jugement.
2. Les frais judiciaires, arrêtés à 500 fr., sont mis à la charge de l'intimé.
3. L'intimé versera au recourant la somme de 2'500 fr. à titre de dépens pour la procédure devant le Tribunal fédéral.
4. Le présent arrêt est communiqué aux parties, au Tribunal cantonal du canton de Vaud, Cour des assurances sociales, et à l'Office fédéral des assurances sociales.
Lucerne, le 4 février 2013
Au nom de la IIe Cour de droit social
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: Kernen
Le Greffier: Bouverat