Faits:
A. G._ a travaillé en qualité de manutentionnaire et cariste pour le compte de la société X._ SA jusqu'au 29 janvier 2002, avant d'être licencié pour le 31 janvier 2003 à la suite d'une incapacité de travail de durée indéterminée. Le 30 avril 2003, G._ a déposé une demande de prestations de l'assurance-invalidité en vue de l'octroi de mesures professionnelles. L'Office de l'assurance-invalidité pour le canton de Vaud (ci-après: l'office AI) a recueilli divers rapports médicaux et confié une expertise psychiatrique à la doctoresse L._, psychiatre, qui n'a retenu aucune affection psychique entravant la capacité de travail de l'assuré (rapport du 29 octobre 2004). Il a également soumis l'assuré à un examen auprès du docteur U._, rhumatologue et spécialiste en médecine interne et sportive. Dans un rapport du 16 décembre 2005, ce médecin a diagnostiqué notamment des cervico-scapulo-brachialgies gauches chroniques, des lombalgies chroniques, des gonalgies chroniques, des troubles statiques modérés et dégénératifs importants du rachis, une gonarthrose bilatérale débutante, ainsi que des séquelles de maladie de Scheuermann. Il a conclu que l'activité de manutentionnaire/cariste n'était plus exigible mais que la capacité de travail de G._ était entière dans une activité adaptée (sans mouvements répétitifs ou en porte-à-faux du rachis, ni travaux lourds, ni port de charges supérieures à 15 kg, ni travaux accroupis, montées et descentes d'escaliers de manière répétitive et avec possibilités d'alterner la position assise et debout).
Par décision du 15 janvier 2008, l'office AI a refusé toute prestation à l'assuré, au motif qu'il présentait une pleine capacité de travail dans une activité adaptée depuis le 7 janvier 2003, ne souhaitait pas entreprendre de mesures professionnelles et ne subissait aucun préjudice économique.
B. G._ a déféré cette décision au Tribunal cantonal vaudois des assurances (aujourd'hui: Cour des assurances sociales du Tribunal cantonal vaudois) en concluant à l'octroi, principalement, de mesures de reclassement professionnel et, subsidiairement, d'une rente entière d'invalidité. Par jugement du 11 mars 2010, le Tribunal a partiellement admis le recours, annulé la décision du 15 janvier 2008 et renvoyé la cause à l'office AI "pour nouvelle décision dans le sens des considérants".
C. L'office AI interjette un recours en matière de droit public contre ce jugement, dont il demande l'annulation en concluant à la confirmation de sa décision du 15 janvier 2008. Il requiert par ailleurs la restitution de l'effet suspensif au recours, ce qui lui a été accordé par ordonnance du 10 septembre 2010.
G._ conclut, sous suite de frais et dépens, au rejet du recours dans la mesure où celui-ci est recevable. L'Office fédéral des assurances sociales s'est déterminé en faveur de l'admission du recours.

Considérant en droit:
1. 1.1 Le recours en matière de droit public est recevable contre les décisions finales, soit celles qui mettent fin à la procédure (<ref-law>). Hormis les situations - non pertinentes en l'espèce - visées à l'<ref-law>, il n'est recevable contre les décisions incidentes que si celles-ci peuvent causer un préjudice irréparable (<ref-law>) ou si l'admission du recours peut conduire immédiatement à une décision finale qui permet d'éviter une procédure probatoire longue et coûteuse (<ref-law>).
1.2 En règle générale, une décision de renvoi ne met pas fin à la procédure (<ref-ruling> consid. 4.2 p. 482) et n'est pas non plus de nature à causer un préjudice irréparable aux parties, le seul allongement de la durée de la procédure ou le seul fait que son coût s'en trouve augmenté n'étant pas considérés comme des éléments constitutifs d'un tel dommage ( <ref-ruling> consid. 5.2.2 p. 483 et les références citées). Néanmoins, si le renvoi ne laisse aucune latitude de jugement à l'autorité cantonale inférieure appelée à statuer (à nouveau), il est assimilé à une décision finale et peut, de ce fait, faire l'objet d'un recours en matière de droit public (cf. arrêt 9C_684/2007 du 27 décembre 2007 consid. 1.1, in SVR 2008 IV n° 39 p. 131; cf., sous l'ancien droit, <ref-ruling> consid. 5.2.2 p. 483; <ref-ruling> consid. 3.2 p. 317 et les références citées). Par ailleurs, lorsque l'autorité administrative à laquelle la cause est renvoyée dispose de la qualité pour recourir au Tribunal fédéral, elle doit pouvoir attaquer un arrêt de renvoi - à supposer même qu'il soit incident - lui enjoignant de rendre une décision qu'elle juge contraire au droit; à défaut, elle subirait un préjudice irréparable au sens de l'<ref-law>, étant contrainte de rendre une décision - selon elle - erronée qu'elle ne pourrait pas soumettre au contrôle du Tribunal fédéral par la voie d'un recours, faute de remplir l'exigence d'une lésion formelle ("formelle Beschwer"; cf. <ref-ruling> consid. 5.2.4 p. 484).
1.3 Dans les considérants de son jugement, auxquels renvoie le ch. II du dispositif, la juridiction cantonale a retenu que le recourant devait déterminer les mesures professionnelles dont pouvait bénéficier l'assuré, compte tenu de son état de santé, de son incapacité de gain et de ses aptitudes. En tant qu'il renvoie la cause à l'administration pour qu'elle rende une nouvelle décision en ce sens, le jugement entrepris doit être qualifié de décision incidente au sens de l'<ref-law>. Le jugement entrepris comprend néanmoins des instructions sur la manière dont l'administration devra trancher certains aspects du rapport juridique litigieux, ce qui restreint considérablement sa latitude de jugement de sorte qu'elle est tenue de rendre une décision qui, selon elle, est contraire au droit fédéral. En cela, le recourant subit - comme il le soutient à juste titre - un préjudice irréparable au sens de l'<ref-law> (sur cette notion, voir <ref-ruling> consid. 3.1 p. 87, 134 III 188 consid. 3.1 et 2.2 p. 190 s., 133 V 477 consid. 5.2.1 p. 483, 645 consid. 2.1 p. 647). Il convient dès lors, contrairement à ce que voudrait l'intimé, d'entrer en matière sur le recours.
2. 2.1 Le recours en matière de droit public (<ref-law>) peut être formé pour violation du droit selon les art. 95 et 96 LTF. Le Tribunal fédéral applique le droit d'office (<ref-law>). Il n'est donc limité ni par les arguments soulevés dans le recours ni par la motivation retenue par l'autorité précédente; il peut admettre un recours pour un autre motif que ceux qui ont été invoqués et il peut rejeter un recours en adoptant une argumentation différente de celle de l'autorité précédente (cf. <ref-ruling> consid. 1.4 p. 140).
2.2 Le Tribunal fédéral statue sur la base des faits établis par l'autorité précédente (<ref-law>). Il peut cependant rectifier ou compléter d'office les constatations de l'autorité précédente si les faits ont été établis de façon manifestement inexacte ou en violation du droit au sens de l'<ref-law> (<ref-law>).
3. Le litige porte sur le droit de l'intimé à des mesures de réadaptation d'ordre professionnel de l'assurance-invalidité, singulièrement un reclassement dans une nouvelle profession, et/ou à une rente, prestations qui lui ont été refusées par le recourant dans sa décision du 15 janvier 2008.
L'octroi d'une mesure de reclassement dans une autre profession suppose, entre autres conditions, que l'assuré présente en principe une invalidité permanente ou de longue durée d'un taux de 20 % (<ref-ruling> consid. 4.2 et les références; arrêts 9C_547/2009 du 30 octobre 2010 consid. 3, in SVR 2010 IV n° 16 p. 50 et I 18/05 du 8 juillet 2005 consid. 2, in SVR 2006 IV n° 15 p. 53). Le droit à une rente d'invalidité est quant à lui subordonné à la condition que l'assuré soit invalide à 40 % au moins (art. 28 al. 1 let. c et al. 2 LAI, dans sa teneur en vigueur à partir du 1er janvier 2008; art. 28 al. 1 aLAI).
4. 4.1 La juridiction cantonale a constaté de manière à lier le Tribunal fédéral (supra consid. 3.2), en suivant en particulier les conclusions du docteur U._, que l'intimé disposait d'une capacité de travail entière dans une activité adaptée aux limitations mentionnées par le médecin. En ce qui concerne la comparaison des revenus déterminants pour fixer le taux d'invalidité, elle a retenu que le salaire sans invalidité correspondait à celui que l'intimé aurait pu réaliser en 2003 comme cariste et manutentionnaire auprès de la société X._ SA. Quant au salaire d'invalide, les premiers juges ont considéré qu'il devait être fixé en se fondant sur les salaires statistiques résultant de l'Enquête suisse sur la structure des salaires (ESS), en retenant un revenu hypothétique calculé en fonction d'un niveau de qualification 4 (et non 3, comme l'avait fait le recourant). Ils ont par ailleurs retenu un abattement de 10 % sur le salaire avec invalidité.
4.2 Une fois ces éléments de la comparaison des revenus établis, la juridiction cantonale n'a pas procédé au calcul du taux d'invalidité, alors qu'elle aurait été en mesure de le faire compte tenu des données à sa disposition. Il convient dès lors de compléter d'office ses constatations qui apparaissent lacunaires (art. 105 al. 2 en relation avec l'<ref-law>) et de procéder au calcul du degré d'invalidité, sans qu'il soit nécessaire de renvoyer la cause au recourant. Celui-ci ne conteste pas les éléments de calcul mis en évidence par les premiers juges et se réfère aux explications complémentaires apportées dans un courrier daté du même jour que sa décision du 15 janvier 2008.
Calculé en fonction des éléments retenus par la juridiction cantonale, le salaire d'invalide correspond à un revenu annuel de 52'025 fr., soit au salaire qu'aurait obtenu en 2003 un homme dans le secteur de la production et des services pour une activité simple et répétitive d'après l'ESS (ESS 2003, tableau TA1, valeur centrale: 4'557 fr. converti, pour tenir compte d'un horaire de 41,7 heures [La Vie économique 11/2006 p. 90, B 9.2] et de l'évolution des salaires de 2002 à 2003 [+ 1,4 %; ibidem, p. 91, B 10.2], à 4817 par mois, soit 57'805 par an, montant auquel il convient encore d'appliquer l'abattement de 10 %). En comparant ce montant au revenu de 55'185 fr. qu'aurait gagné l'intimé sans invalidité en 2003 (cf. questionnaire pour l'employeur du 13 mai 2003), on obtient un taux d'invalidité de 5,72 %.
Celui-ci est nettement inférieur à 20 % et ne suffit donc pas à ouvrir le droit à une mesure de réadaptation d'ordre professionnel sous la forme d'un reclassement, ni à une rente d'invalidité. Il convient dès lors d'annuler le jugement entrepris, sans qu'il soit nécessaire de se prononcer sur les autres conditions du droit aux prestations requises. Le recours est, partant, bien fondé.
5. La procédure est onéreuse (art. 65 al. 4. let. a LTF). L'intimé, qui succombe, supportera les frais judiciaires (<ref-law>). Le recourant ne saurait prétendre une indemnité de dépens pour l'instance fédérale (<ref-law>).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est admis et le jugement du Tribunal cantonal, Cour des assurances sociales, du canton de Vaud du 11 mars 2010 est annulé.
2. Les frais judiciaires, arrêtés à 500 fr., sont mis à la charge de l'intimé.
3. Le présent arrêt est communiqué aux parties, à la Cour des assurances sociales du Tribunal cantonal du canton de Vaud et à l'Office fédéral des assurances sociales.
Lucerne, le 3 février 2011
Au nom de la IIe Cour de droit social
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: La Greffière:
Meyer Moser-Szeless