Faits:
A. F._ a travaillé auprès de divers établissements bancaires avant de fonder, en 1990, la société X._ SA qui avait pour but la gestion de fortune et le conseil en placement. Il en était l'administrateur unique et seul actionnaire. La société ayant subi une forte baisse des affaires en raison notamment du décès de son principal client, F._ a été licencié pour le 31 octobre 2000. Le prénommé a néanmoins continué à exercer une activité réduite au sein de sa société; parallèlement, il a recherché activement un emploi salarié dans le domaine de la gestion de fortune, toutefois sans succès. Il s'est finalement annoncé à l'assurance-chômage et a sollicité des indemnités journalières à partir du 7 mars 2001.
Par décision du 16 mai 2001, la Caisse publique cantonale vaudoise de chômage (ci-après: la caisse) a nié le droit de F._ à des prestations, dès lors qu'il avait conservé un pouvoir décisionnel dans sa société, étant toujours inscrit au registre du commerce comme administrateur de cette dernière.
L'assurée a déféré cette décision au Service de l'emploi du canton de Vaud (ci-après: le service de l'emploi), première instance cantonale de recours en matière d'assurance-chômage, qui l'a débouté pour les mêmes motifs par décision du 21 septembre 2001.
B. Saisi d'un recours de l'assuré contre cette décision, le Tribunal administratif du canton de Vaud l'a rejeté (jugement du 6 mars 2002).
C. F._ interjette recours de droit administratif contre ce jugement, dont il requiert, sous suite de dépens, l'annulation. Il demande au tribunal de constater qu'il a droit aux indemnités de chômage dès le 7 mars 2001.
La caisse et le service de l'emploi s'en remettent à justice, tandis que le Secrétariat d'Etat à l'économie a renoncé à se déterminer.

Considérant en droit:
1. La loi fédérale sur la partie générale du droit des assurances sociales (LPGA) du 6 octobre 2000, entrée en vigueur au 1er janvier 2003, n'est pas applicable au présent litige, dès lors que le juge des assurances sociales n'a pas à prendre en considération les modifications du droit ou de l'état de fait postérieures à la date déterminante de la décision litigieuse du 16 mai 2001 (<ref-ruling> consid. 1, 121 V 366 consid. 1b).
2. Pour nier le droit du recourant aux prestations de l'assurance-chômage, tant la caisse que le service de l'emploi et les premiers juges ont fait application de la jurisprudence découlant de l'arrêt <ref-ruling>.
D'après cette jurisprudence, un travailleur qui jouit d'une situation professionnelle comparable à celle d'un employeur n'a pas droit à l'indemnité de chômage lorsque, bien que licencié formellement par une entreprise, il continue de fixer les décisions de l'employeur ou à influencer celles-ci de manière déterminante. Dans le cas contraire, en effet, on détournerait par le biais d'une disposition sur l'indemnité de chômage la réglementation en matière d'indemnité en cas de réduction de l'horaire de travail, en particulier l'art. 31 al. 3 let. c LACI. Selon cette disposition légale, n'ont pas droit à l'indemnité les personnes qui fixent les décisions que prend l'employeur - ou peuvent les influencer considérablement - en qualité d'associé, de membre d'un organe dirigeant de l'entreprise ou encore de détenteur d'une participation financière à l'entreprise; il a va de même des conjoints de ces personnes, qui sont occupés dans l'entreprise. Dans ce sens, il existe un étroit parallélisme entre l'indemnité en cas de réduction de l'horaire de travail et le droit à l'indemnité de chômage. La situation est en revanche différente quand le salarié, se trouvant dans une position assimilable à celle de l'employeur, quitte définitivement l'entreprise en raison de la fermeture de celle-ci; en pareil cas, on ne saurait parler d'un comportement visant à éluder la loi. Il en va de même lorsque l'entreprise continue d'exister mais que le salarié, par suite de la résiliation de son contrat, rompt définitivement tout lien avec la société. Dans un cas comme dans l'autre, l'intéressé peut en principe prétendre des indemnités de chômage (<ref-ruling> consid. 7b/bb; SVR 2001 ALV n° 14 pp. 41-42 consid. 2a; DTA 2000 n° 14 p. 70 consid. 2).
3. En l'occurrence, le recourant n'ignore pas cette jurisprudence, mais estime qu'elle s'applique exclusivement lorsqu'on peut retenir, au vu des particularités du cas concret, que le travailleur concerné commet un abus de droit en requérant des indemnités de chômage. Or, rien de tel dans son cas. S'il avait poursuivi, malgré son licenciement, une activité pour le compte de X._ SA, c'était uniquement dans le but d'assainir cette société et de la vendre, et non pas pour la maintenir en vie dans l'espoir d'obtenir ultérieurement de nouveaux engagements. Son choix de vendre la société plutôt que de procéder à sa dissolution immédiate avait seulement été guidé par la volonté de conserver une bonne réputation comme gestionnaire de fortune sur le marché du travail. Dès le moment où la société avait connu des pertes, il avait pris la décision de mettre un terme à son activité et, quant à lui, de trouver un nouvel emploi salarié: preuve en était les nombreuses recherches d'emploi qu'il avait faites avant même de s'inscrire au chômage.
4. Le fait de subordonner, pour un travailleur jouissant d'une position analogue à celle d'un employeur, le versement des indemnités de chômage à la rupture de tout lien avec la société qui l'employait, peut certes paraître rigoureux selon les circonstances du cas d'espèce. Il ne faut néanmoins pas perdre de vue les motifs qui ont présidé à cette exigence. Il s'est agi avant tout de permettre le contrôle de la perte de travail du demandeur d'emploi, qui est une des conditions mises au droit à l'indemnité de chômage (cf. <ref-law>). Or, si un tel contrôle est facilement exécutable s'agissant d'un employé qui perd son travail ne serait-ce que partiellement, il n'en va pas de même des personnes occupant une fonction dirigeante qui, bien que formellement licenciés, poursuivent une activité pour le compte de la société dans laquelle ils travaillaient. De par leur position particulière, ces personnes peuvent en effet exercer une influence sur la perte de travail qu'elles subissent, ce qui rend justement leur chômage difficilement contrôlable. C'est la raison pour laquelle le Tribunal fédéral des assurances a posé des critères stricts permettant de lever d'emblée toute ambiguïté relativement à l'existence et à l'importance de la perte de travail d'assurés dont la situation professionnelle est comparable à celle d'un employeur.
Contrairement à ce que prétend le recourant, il n'y a pas de place, dans ce contexte, pour un examen au cas par cas d'un éventuel abus de droit de la part d'un assuré. Lorsque l'administration statue pour la première fois sur le droit à l'indemnité d'un chômeur, elle émet un pronostic quant à la réalisation des conditions prévues par l'<ref-law>. Aussi longtemps qu'une personne occupant une fonction dirigeante maintient des liens avec sa société, non seulement la perte de travail qu'elle subit est incontrôlable mais la possibilité subsiste qu'elle décide d'en poursuivre le but social (cf. DTA 2002 p. 183; arrêt R. du 22 novembre 2002, C 37/02). Dans un tel cas de figure, il est donc impossible de déterminer si les conditions légales sont réunies sauf à procéder à un examen a posteriori de l'ensemble de la situation de l'intéressé, ce qui est contraire au principe selon lequel cet examen a lieu au moment où il est statué sur les droits de l'assuré. Au demeurant, ce n'est pas l'abus avéré comme tel que la loi et la jurisprudence entendent sanctionner ici, mais le risque d'abus que représente le versement d'indemnités à un travailleur jouissant d'une situation comparable à celle d'un employeur. A cet égard, c'est en vain que le recourant se réfère à l'arrêt P. du 6 juillet 2001. Dans cet arrêt, il s'agissait pour le Tribunal fédéral des assurances de se prononcer non pas sur les conditions du droit à l'indemnité journalière mais sur le bien-fondé ou non d'une décision de reconsidération de l'administration qui est soumise à des exigences bien différentes.
Au moment où le recourant a sollicité l'indemnité de chômage, il poursuivait une activité pour le compte de sa propre société. C'est dès lors à juste titre que la caisse lui a dénié tout droit aux prestations de l'assurance-chômage dès le 7 mars 2001. Il ressort cependant du dossier que F._ a vendu la totalité du capital-action de sa société le 19 septembre 2001, ce qui pourrait conduire à une nouvelle appréciation de sa situation. Il appartiendra à la caisse d'examiner si le recourant peut prétendre des indemnités de chômage à partir de cette date. Le recours est mal fondé.

Par ces motifs, le Tribunal fédéral des assurances prononce:
1. Le recours est rejeté.
2. Il n'est pas perçu de frais de justice.
3. Le présent arrêt sera communiqué aux parties, au Tribunal administratif du canton de Vaud, au Service de l'emploi du canton de Vaud, première instance cantonale de recours en matière d'assurance-chômage, à l'Office régional de placement du district de Nyon et au Secrétariat d'Etat à l'économie.
Lucerne, le 14 avril 2003
Au nom du Tribunal fédéral des assurances
p.o. le Président de la IIe Chambre: La Greffière: