Sachverhalt:
A. Der türkische Staatsangehörige X._ (geb. 10. Oktober 1976) hielt sich von 1995 bis 2001 in Deutschland als Asylbewerber auf. Am 10. Juli 2001 reiste er illegal in die Schweiz ein und heiratete am 10. August 2001 eine Schweizer Bürgerin (geb. 1965). Gestützt auf die Heirat wurde X._ eine Aufenthaltsbewilligung erteilt. Mit Strafbefehl der Bezirksanwaltschaft Hinwil vom 2. September 2001 wurde er wegen illegaler Einreise mit sieben Tagen Gefängnis bedingt (Probezeit 2 Jahre) bestraft und darauf fremdenpolizeilich verwarnt. Da sich der Verdacht, dass es sich um eine Scheinehe handle, (zunächst) nicht erhärten liess, wurde die Aufenthaltsbewilligung wiederholt verlängert (zuletzt bis zum 10. August 2006).
B. Mit Verfügung vom 5. September 2006 lehnte die Sicherheitsdirektion des Kantons Zürich das Gesuch von X._ um Verlängerung der Aufenthaltsbewilligung wegen rechtsmissbräuchlicher Berufung auf die nur noch formell bestehende Ehe ab und wies den Betroffenen weg. X._ rekurrierte dagegen an den Regierungsrat des Kantons Zürich.
Mit Urteil des Bezirksgerichts Bülach vom 31. August 2007 (in Rechtskraft erwachsen am 9. Oktober 2007) wurde die Ehe geschieden.
Der Regierungsrat wies den Rekurs gegen die Verweigerung der Bewilligungsverlängerung mit Beschluss vom 27. August 2008 ab mit der Begründung es liege eine Scheinehe vor, aber der Tatbestand des Rechtsmissbrauchs sei ebenfalls erfüllt. Die dagegen von X._ beim Verwaltungsgericht des Kantons Zürich erhobene Beschwerde blieb ohne Erfolg.
C. Mit Verwaltungsgerichtsbeschwerde (recte: Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten) vom 5. März 2009 beantragt X._, den Entscheid des Verwaltungsgerichts des Kantons Zürich vom 21. Januar 2009 aufzuheben und die Sache an die Vorinstanz zurückzuweisen, eventualiter dem Beschwerdeführer die Niederlassungsbewilligung zu erteilen, subeventualiter die Aufenthaltsbewilligung zu verlängern. Zudem stellt er das Begehren, der Beschwerde sei aufschiebende Wirkung zuzuerkennen.
Das Verwaltungsgericht und die Staatskanzlei (im Auftrag des Regierungsrates) des Kantons Zürich sowie das Bundesamt für Migration schliessen auf Abweisung der Beschwerde.
D. Mit Verfügung vom 10. März 2009 hat der Präsident der II. öffentlich-rechtlichen Abteilung des Bundesgerichts der Beschwerde aufschiebende Wirkung zuerkannt.

Erwägungen:
1. 1.1 <ref-law> schliesst die Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten gegen Entscheide über ausländerrechtliche Bewilligungen aus, auf deren Erteilung weder nach dem Bundes- noch dem Völkerrecht ein Rechtsanspruch besteht.
1.2 Das streitige Gesuch um Verlängerung der Aufenthaltsbewilligung wurde vor Inkrafttreten des Bundesgesetzes vom 16. Dezember 2005 über die Ausländerinnen und Ausländer (AuG; SR 142.20) am 1. Januar 2008 eingereicht und beurteilt sich daher noch nach dem inzwischen aufgehobenen Bundesgesetz vom 26. März 1931 über Aufenthalt und Niederlassung der Ausländer (ANAG; BS 1 121) und seinen Ausführungserlassen (Art. 126 Abs. 1 AuG).
1.3 Nach Art. 7 Abs. 1 ANAG (in der Fassung vom 23. März 1990) hat der ausländische Ehegatte eines Schweizer Bürgers grundsätzlich Anspruch auf Erteilung und Verlängerung der Aufenthaltsbewilligung (Satz 1) sowie nach einem ordnungsgemässen und ununterbrochenen Aufenthalt von fünf Jahren auf Erteilung der Niederlassungsbewilligung (Satz 2).
Die Ehe des Beschwerdeführers mit seiner schweizerischen Ehefrau wurde am 31. Juli 2007 geschieden. Er hat deshalb keinen Anspruch mehr auf eine Aufenthaltsbewilligung nach Art. 7 Abs. 1 erster Satz ANAG. Sollte er aber vor der Scheidung einen Anspruch auf Niederlassungsbewilligung gemäss Art. 7 Abs. 1 zweiter Satz ANAG erworben haben, so kann er sich hierauf auch nach Beendigung der Ehe berufen (<ref-ruling> E. 1.1.4/1.1.5 S. 149 f. mit Hinweisen). Die Frage, ob die Bewilligung verweigert werden durfte, weil einer der in Art. 7 ANAG vorgesehenen Ausnahmetatbestände oder ein Verstoss gegen das Rechtsmissbrauchsverbot gegeben ist, betrifft nicht das Eintreten, sondern bildet Gegenstand der materiellen Beurteilung (<ref-ruling> E. 1b S. 266 mit Hinweisen). Auf die frist- und formgerecht eingereichte Beschwerde ist somit einzutreten.
1.4 Das Bundesgericht legt seinem Urteil den von der Vorinstanz festgestellten Sachverhalt zugrunde (<ref-law>). Die Sachverhaltsfeststellung kann nur gerügt bzw. vom Bundesgericht von Amtes wegen berichtigt oder ergänzt werden, wenn sie offensichtlich unrichtig erfolgt ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von <ref-law> beruht (<ref-law> bzw. <ref-law>). Eine entsprechende Rüge, welche rechtsgenüglich substantiiert vorzubringen ist (<ref-law>), setzt zudem voraus, dass die Behebung des Mangels sich für den Ausgang des Verfahrens als entscheidend erweisen kann (<ref-law>). Neue Tatsachen und Beweismittel dürfen nur soweit vorgebracht werden, als erst der Entscheid der Vorinstanz dazu Anlass gibt (<ref-law>).
2. 2.1 Gemäss Art. 7 Abs. 1 ANAG (in der Fassung vom 23. März 1990) hat der ausländische Ehegatte eines Schweizer Bürgers - wie erwähnt - nach einem ordnungsgemässen und ununterbrochenen Aufenthalt von fünf Jahren grundsätzlich Anspruch auf Erteilung der Niederlassungsbewilligung (Satz 2). Kein Anspruch besteht, wenn die Ehe eingegangen worden ist, um die Vorschriften über Aufenthalt und Niederlassung von Ausländern zu umgehen (Art. 7 Abs. 2 ANAG). Hierunter fällt die sogenannte Scheinehe oder Ausländerrechtsehe, bei der die Ehegatten von vornherein keine echte eheliche Gemeinschaft beabsichtigen. Doch auch wenn eine Ehe nicht bloss zum Schein eingegangen worden ist, heisst das nicht zwingend, dass dem ausländischen Ehepartner der Aufenthalt ungeachtet der weiteren Entwicklung gestattet werden muss. Zu prüfen ist, ob sich die Berufung auf die Ehe nicht als rechtsmissbräuchlich erweist, weil die Ehe definitiv gescheitert war (<ref-ruling> E. 4.2 S. 117; <ref-ruling> E. 2.1 S. 151 mit Hinweisen).
2.2 Ob eine Scheinehe geschlossen wurde bzw. ob die Ehe nur noch formell und ohne Aussicht auf Wiederaufnahme einer ehelichen Gemeinschaft besteht, entzieht sich in der Regel dem direkten Beweis und ist bloss durch Indizien zu erstellen (<ref-ruling> E. 10.2 und 10.3 S. 135 f. mit Hinweis). Feststellungen über das Bestehen solcher Indizien können äussere Gegebenheiten, aber auch innere, psychische Vorgänge betreffen (Wille der Ehegatten); es handelt sich so oder anders um tatsächliche Feststellungen, welche für das Bundesgericht grundsätzlich verbindlich sind (oben E. 1.4). Frei zu prüfen ist die Rechtsfrage, ob die festgestellten Tatsachen (Indizien) darauf schliessen lassen, die Berufung auf die Ehe bezwecke die Umgehung fremdenpolizeilicher Vorschriften oder sei rechtsmissbräuchlich (<ref-ruling> E. 2.3 S. 152 mit Hinweisen).
2.3 Der Beschwerdeführer macht vorab geltend, das Verwaltungsgericht habe das rechtliche Gehör verletzt (<ref-law>), indem es seine ehemalige Ehefrau (nachfolgend: Ehefrau) zur Frage der Scheinehe entgegen seinem ausdrücklichen Beweisantrag nicht angehört habe.
2.3.1 Zum Anspruch auf rechtliches Gehör gehört das Recht auf Abnahme der rechtzeitig und formrichtig angebotenen rechtserheblichen Beweismittel. Indessen räumt <ref-law> keinen Anspruch auf mündliche Anhörung ein. Zudem kann das Gericht auf die Abnahme von Beweisen verzichten, wenn es aufgrund bereits abgenommener Beweise seine Überzeugung gebildet hat und ohne Willkür annehmen kann, seine Beurteilung werde durch weitere Beweiserhebungen nicht geändert (vgl. <ref-ruling> E. 5.3 S. 148 mit Hinweisen).
2.3.2 Vorliegend hat die Ehefrau am 10 Juli 2006 schriftlich bestätigt, dass sie eine Scheinehe eingegangen sei und nur vom 4. Januar bis zum 12. Mai 2006 mit dem Beschwerdeführer in einer gemeinsamen Wohnung gelebt habe. Es trifft zwar zu, dass diese Aussage insofern zu relativieren ist, als sich in den Akten auch frühere gegenteilige Äusserungen der Ehefrau finden. Es ist aber nicht ersichtlich und wird auch vom Beschwerdeführer nicht aufgezeigt, inwiefern die Anhörung der Ehefrau neue Erkenntnisse hätte liefern können. Selbst wenn sie sich nun wieder im Sinne des Beschwerdeführers äussern und im Widerspruch zu früheren Auskünften bestätigen sollte, die Ehe sei nicht nur zum Schein geschlossen worden, vermöchte ihre Aussage aufgrund des durch zahlreiche Indizien vermittelten Gesamtbildes am Schluss der Vorinstanz, es handle sich um eine Ausländerrechtsehe, nichts zu ändern. Es ist somit nicht zu beanstanden, dass das Verwaltungsgericht in vorweggenommener Beweiswürdigung darauf verzichtet hat, die Ehefrau persönlich anzuhören.
2.4 Die Vorinstanz stützt ihre Annahme, der Beschwerdeführer habe eine Ausländerrechtsehe geschlossen auf zahlreiche Indizien: Der Beschwerdeführer konnte sich den Aufenthalt in der Schweiz einzig durch die Heirat sichern. Seine Ehefrau, die IV-Bezügerin ist und in angespannten finanziellen Verhältnissen lebt, lernte er durch Vermittlung eines Dritten kennen. Bereits drei Wochen danach fand die Heirat statt, wobei sich der Beschwerdeführer nicht mehr daran erinnern kann, wer bei der Trauung anwesend war. Ob es überhaupt zu einer erstmaligen Aufnahme bzw. erneuten Wiederaufnahme des ehelichen Zusammenlebens gekommen ist, erweist sich aufgrund der Meldeverhältnisse, des Mietvertrages und behördlicher Auskünfte als äusserst zweifelhaft. Die Eheleute waren offensichtlich bestrebt, die Behörden über den wahren Sachverhalt zu täuschen, um dem Beschwerdeführer den Aufenthalt in der Schweiz zu ermöglichen. Die mangelnde Kenntnis der Verwandten und Bekannten des Ehepartners sowie das Fehlen eines gemeinsamen Freundeskreises und gemeinsamer Ferien deuten ebenfalls auf eine Ausländerrechtsehe hin. Der Beschwerdeführer bringt nichts vor, was den Schluss der Vorinstanz zu erschüttern vermöchte.
2.5 Selbst wenn keine Scheinehe vorläge, hätte der Beschwerdeführer, wie die Vorinstanz zutreffend feststellt, keinen Anspruch auf Erteilung der Niederlassungsbewilligung bzw. auf Verlängerung der Aufenthaltsbewilligung. Die Ehegatten haben - wenn überhaupt - nur kurze Zeit zusammen gelebt. Bereits im Dezember 2003 zog die Ehefrau zu ihrem Freund. Nach Aussage des Beschwerdeführers im März 2005 war ihm bekannt, dass sie mit einem anderen Mann zusammen wohnte. Selbst wenn die Ehegatten von Januar bis Mai 2006 wohl wegen der dem Beschwerdeführer drohenden Nichtverlängerung der Aufenthaltsbewilligung in einer gemeinsamen Wohnung lebten, ändert dies nichts an der Tatsache, dass die Ehe bereits vor Ablauf der Fünfjahresfrist definitiv gescheitert war, weshalb kein Anspruch auf Niederlassungsbewilligung (und damit auch kein Anspruch auf Verlängerung der Aufenthaltsbewilligung) entstehen konnte.
3. 3.1 Die Beschwerde erweist sich somit als offensichtlich unbegründet und ist im vereinfachten Verfahren nach <ref-law> abzuweisen. Für die Begründung kann ergänzend auf die Ausführungen im angefochtenen Entscheid verwiesen werden (<ref-law>).
3.2 Dem Ausgang des Verfahrens entsprechend wird der Beschwerdeführer kostenpflichtig (Art. 65 und Art. 66 BGG).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 2'000.-- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
3. Dieses Urteil wird dem Beschwerdeführer, der Sicherheitsdirektion, dem Regierungsrat und dem Verwaltungsgericht des Kantons Zürich, 2. Kammer, sowie dem Bundesamt für Migration schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 14. Juli 2009
Im Namen der II. öffentlich-rechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Die Gerichtsschreiberin:
Müller Dubs