Sachverhalt:
A. A.a Das Strafgericht Basel-Landschaft sprach X._ am 16. Februar 2012 von den Vorwürfen der mehrfachen Widerhandlung gegen das Arbeitslosenversicherungsgesetz (AVIG) und des gewerbsmässigen Betrugs frei.
A.b Das Kantonsgericht Basel-Landschaft hiess die Berufung der Staatsanwaltschaft am 30. Oktober 2012 gut. Es verurteilte X._ wegen mehrfacher Widerhandlung gegen Art. 105 AVIG sowie wegen Betrugs zu einer bedingten Freiheitsstrafe von 10 Monaten.
Dem Urteil liegt folgender Sachverhalt zugrunde:
X._ meldete sich im Dezember 2005 beim KIGA Basel-Landschaft, Öffentliche Arbeitslosenkasse (fortan KIGA) zum Bezug von Arbeitslosenentschädigung an. Diesem gegenüber verschwieg er, dass er Mitte 2006 eine eigene Garage eröffnet hatte und gab an, er könne im Rahmen seiner Arbeitsfähigkeit von 50% Reparaturen in der Werkstatt eines Kollegen durchführen. Sein Einkommen war um ein Vielfaches höher als der deklarierte Zwischenverdienst. Das KIGA zahlte ihm von November 2006 bis Mai 2007 zu hohe Arbeitslosengelder aus.
Im Juli 2007 ersuchte er die Sozialhilfebehörde Pratteln um finanzielle Unterstützung. Dieser verschwieg er sein Einkommen aus der selbstständigen Tätigkeit als Automechaniker. Als Folge bezog er zu hohe Unterstützungsleistungen.
B. X._ führt Beschwerde in Strafsachen. Er beantragt, das Urteil des Kantonsgerichts Basel-Landschaft aufzuheben und ihn von den Vorwürfen der mehrfachen Widerhandlung gegen Art. 105 AVIG sowie des Betrugs freizusprechen. Er ersucht um unentgeltliche Rechtspflege.

Erwägungen:
1. 1.1 Der Beschwerdeführer rügt eine willkürliche Beweiswürdigung. Die Vorinstanz habe seinen Zwischenverdienst falsch ermittelt. Nicht alle beschlagnahmten Rechnungen seien von ihm ausgestellt worden. Auch habe er nicht alle fakturierten Beträge erhalten. Er habe an der Hauptverhandlung eine Liste mit Rechnungen eingereicht, die nicht, nur teilweise oder verspätet bezahlt worden seien. Aus der Liste gehe auch hervor, dass es sich bei gewissen Rechnungen um Kostenvoranschläge gehandelt habe. Nicht erwiesen sei, dass er nebst den fakturierten Beträgen noch weitere Einkünfte gehabt habe.
1.2 Die Sachverhaltsfeststellung der Vorinstanz kann nur gerügt werden, wenn sie offensichtlich unrichtig ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von Art. 95 BGG beruht und wenn die Behebung des Mangels für den Ausgang des Verfahrens entscheidend sein kann (Art. 97 Abs. 1 BGG; siehe Art. 105 Abs. 1 und 2 BGG). Offensichtlich unrichtig ist die Sachverhaltsfeststellung, wenn sie willkürlich ist (<ref-ruling> E. 4.2). Willkür bei der Beweiswürdigung liegt vor, wenn der angefochtene Entscheid offensichtlich unhaltbar ist oder mit der tatsächlichen Situation in klarem Widerspruch steht. Dass eine andere Lösung oder Würdigung ebenfalls vertretbar oder gar zutreffender erscheint, genügt für die Annahme von Willkür nicht (<ref-ruling> E. 4.3; <ref-ruling> E. 2.4; je mit Hinweisen).
Die Rüge der Verletzung von Grundrechten (einschliesslich der Willkür bei der Sachverhaltsfeststellung) muss in der Beschwerde anhand des angefochtenen Entscheids präzise vorgebracht und substanziiert begründet werden, andernfalls darauf nicht eingetreten wird (Art. 106 Abs. 2 BGG; <ref-ruling> E. 4.2.3; <ref-ruling> E. 1.3.1; je mit Hinweisen).
1.3 Die Vorinstanz verglich die vom Beschwerdeführer deklarierten Zwischenverdienste aus der Periode 2007 mit den sichergestellten Rechnungen. Sie stellte fest, dass diese in keinem einzigen der stichprobenweise ausgewählten Fälle übereinstimmten. Dem Beschwerdeführer sei es nicht gelungen, die fehlende Übereinstimmung anlässlich der vorinstanzlichen Hauptverhandlung plausibel zu erklären. Seine Vorbringen, nicht alle sichergestellten Rechnungen seien von ihm ausgestellt worden, stünden im Widerspruch zu den Aussagen des Zeugen A._. Dieser habe zu Protokoll gegeben, nicht gleichzeitig mit dem Beschwerdeführer in der Garage gearbeitet zu haben. Fünf weitere Zeugen, welche gemäss den beschlagnahmten Rechnungen Kunden der "C._ Garage" waren, hätten ausgeführt, nur vom Beschwerdeführer bedient worden zu sein (Urteil S. 9). Des Weiteren führt die Vorinstanz aus, der Beschwerdeführer habe bestätigt, dass bei ihm grundsätzlich Barzahlung gegolten und er nur zwischendurch Rechnungen ausgestellt habe. Die Zeugin B._ habe präzisiert, dass der Beschwerdeführer Barzahlungen ohne Quittungen entgegengenommen habe (Urteil S. 11).
1.4 Die Vorinstanz kommt willkürfrei zum Schluss, der Beschwerdeführer habe unwahre und unvollständige Angaben hinsichtlich seines Zwischenverdienstes gemacht. Sie stellt auf stichprobenweise geprüfte Rechnungen, auf Aussagen von Zeugen und auf solche des Beschwerdeführers ab. Gestützt auf die Zeugenaussagen konnte sie ohne Willkür annehmen, der Beschwerdeführer habe die beschlagnahmten Rechnungen ausgestellt und die von ihm eingereichte Liste sei nicht vollständig. Der Beschwerdeführer zeigt nicht auf, inwiefern das Beweisergebnis der Vorinstanz nicht vertretbar und damit willkürlich sein soll. Diese verfällt nicht in Willkür, wenn sie dem Beschwerdeführer vorwirft, er habe dem KIGA nicht alle Einnahmen aus seiner Tätigkeit als Automechaniker deklariert.
2. 2.1 Der Beschwerdeführer macht eine Verletzung von Art. 105 Abs. 1 AVIG geltend. Die Vorinstanz erachte den Tatbestand durch unvollständige beziehungsweise unwahre Angaben als erfüllt und gehe zu Unrecht davon aus, der unrechtmässige Bezug von Versicherungsleistungen müsse nicht bewiesen sein.
2.2 Den Tatbestand von Art. 105 Abs. 1 AVIG erfüllt, wer durch unwahre oder unvollständige Angaben oder in anderer Weise für sich zu Unrecht Versicherungsleistungen erwirkt.
2.3 Die Vorinstanz geht davon aus, der effektive Arbeitslohn des Beschwerdeführers sei um ein Vielfaches höher gewesen als der dem KIGA deklarierte Zwischenverdienst. Dies hatte zur Folge, dass der Beschwerdeführer zu hohe Versicherungsleistungen bezog, welche ihm nicht zustanden. Der Schuldspruch im Sinne von Art. 105 Abs. 1 AVIG ist bundesrechtskonform.
3. 3.1 Der Beschwerdeführer wirft der Vorinstanz eine Verletzung von Art. 146 StGB vor. Er beanstandet, die Tatbestandsmerkmale der Arglist und des Vermögensschadens seien nicht gegeben.
3.2 Gemäss Art. 146 Abs. 1 StGB macht sich des Betrugs strafbar, wer in der Absicht, sich oder einen anderen unrechtmässig zu bereichern, jemanden durch Vorspiegelung oder Unterdrückung von Tatsachen arglistig irreführt oder ihn in einem Irrtum arglistig bestärkt und so den Irrenden zu einem Verhalten bestimmt, wodurch dieser sich selbst oder einen anderen am Vermögen schädigt.
3.3 Die Vorinstanz stellt verbindlich fest, der Beschwerdeführer habe sein Einkommen falsch deklariert. Als Folge davon habe ihm die Sozialhilfebehörde zu hohe Leistungen ausbezahlt (Urteil S. 15). Gestützt darauf bejaht die Vorinstanz zu Recht das Tatbestandsmerkmal des Vermögensschadens.
3.3 Die Vorinstanz stellt verbindlich fest, der Beschwerdeführer habe sein Einkommen falsch deklariert. Als Folge davon habe ihm die Sozialhilfebehörde zu hohe Leistungen ausbezahlt (Urteil S. 15). Gestützt darauf bejaht die Vorinstanz zu Recht das Tatbestandsmerkmal des Vermögensschadens.
3.4 3.4.1 Der Tatbestand des Betrugs erfordert eine arglistige Täuschung. Einfache falsche Angaben sind arglistig, wenn ihre Überprüfung nicht oder nur mit besonderer Mühe möglich oder nicht zumutbar ist, wenn der Täter den Getäuschten von der möglichen Überprüfung abhält oder nach den Umständen voraussieht, dass dieser die Überprüfung der Angaben aufgrund eines besonderen Vertrauensverhältnisses unterlassen werde. Das Täuschungsopfer ist dabei zu einem Mindestmass an Aufmerksamkeit verpflichtet. Die Arglist scheidet aus, wenn der Getäuschte die grundlegendsten Vorsichtsmassnahmen nicht beachtet hat. Dabei ist im Einzelfall der jeweiligen Lage und Schutzbedürftigkeit des Betroffenen bzw. seiner Fachkenntnis und Geschäftserfahrung Rechnung zu tragen (<ref-ruling> E. 5.2; <ref-ruling> E. 2a; <ref-ruling> E. 3a).
Nach der im Bereich der Sozialhilfe ergangenen Rechtsprechung handelt eine Behörde leichtfertig, wenn sie die eingereichten Belege nicht prüft oder es unterlässt, die um Sozialhilfe ersuchende Person aufzufordern, die für die Abklärung der Einkommens- und Vermögensverhältnisse relevanten Unterlagen wie beispielsweise die letzte Steuererklärung und Steuerveranlagung oder Kontoauszüge einzureichen. Hingegen kann ihr eine solche Unterlassung nicht zum Vorwurf gemacht werden, wenn diese Unterlagen keine oder voraussichtlich keine Hinweise auf nicht deklarierte Einkommens- und Vermögenswerte enthalten. Leichtfertigkeit wird namentlich angenommen, wenn die Behörde den Gesuchsteller nicht zu den von ihm vorgetragenen widersprüchlichen Angaben befragt (vgl. Urteil 6B_531/2012 vom 23. April 2013 E. 3.3 mit Hinweisen).
3.4.2 Der Beschwerdeführer argumentiert, die Sozialhilfebehörde sei informiert gewesen, dass er einer Erwerbstätigkeit nachgegangen sei. Er habe angegeben, bei der Arbeitslosenversicherung einen Zwischenverdienst als Automechaniker erzielt zu haben. Er habe offengelegt, dass er "zeitweise 50% arbeitsfähig" gewesen sei.
3.4.3 Die Vorbringen des Beschwerdeführers vermögen nicht zu überzeugen. Bei den Fragen nach dem Einkommen aus beruflicher Tätigkeit resp. nach einem Lohn antwortete er im Unterstützungsgesuch vom 26. Juli 2007 mit "Nein". Auch sonstiges Einkommen deklarierte er mit "Nein". Auf die Frage, wann er das letzte Mal gearbeitet habe, gab er den "Zwischenverdienst ALV 06.2006" an (Urteil S. 15). Zwar teilte er der Sozialhilfebehörde mit, trotz seiner Krankheit seinen Möglichkeiten entsprechend arbeiten zu wollen. Bei einem Automechaniker in Muttenz habe er grundsätzlich die Gelegenheit dazu. Dies würde ihm beim KIGA als Zwischenverdienst angerechnet (kantonale Akten, act. 457). Damit brachte er nur zum Ausdruck, dass er bereit war, einer Arbeitstätigkeit nachzugehen. Hingegen verschwieg er, dass er tatsächlich Einkommen erzielte. Die Behörde hatte auch keine Kenntnis, dass er selbstständig eine Garage führte (Urteil S. 17). Aufgrund der Schilderung des Beschwerdeführers musste die Sozialhilfebehörde nicht von sich aus Nachforschungen über die Richtigkeit seiner Einkunftsdeklaration anstellen. Sie konnte davon ausgehen, dass diese vollständig waren. Die Offenlegung der 50%-igen Arbeitsfähigkeit des Beschwerdeführers sagt nichts über seine tatsächlich erwirtschafteten Verdienste aus. Der Sozialhilfebehörde kann kein leichtfertiges Verhalten zur Last gelegt werden. Die Vorinstanz verletzt Art. 146 Abs. 1 StGB nicht, indem sie die Arglist bejaht. Der Schuldspruch wegen Betrugs ist bundesrechtskonform.
4. Die Beschwerde ist abzuweisen, soweit darauf eingetreten werden kann. Das Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege ist infolge Aussichtslosigkeit der Beschwerde abzuweisen (Art. 64 Abs. 1 und 2 BGG). Der finanziellen Lage des Beschwerdeführers ist bei der Festsetzung der Gerichtskosten Rechnung zu tragen (Art. 65 Abs. 2 BGG).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
2. Das Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege wird abgewiesen.
3. Die Gerichtskosten von Fr. 1'600.-- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
4. Dieses Urteil wird den Parteien und dem Kantonsgericht Basel-Landschaft, Abteilung Strafrecht, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 28. Mai 2013
Im Namen der Strafrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Das präsidierende Mitglied: Schneider
Die Gerichtsschreiberin: Kratz-Ulmer