Faits:
A. Depuis le 5 novembre 2001, la Régie Y._ SA (ci-après: la Régie), dont le but social est l'exploitation d'un bureau de gérance d'immeubles et l'exploitation de copropriétés, gère un immeuble à N._, sur mandat de la propriétaire, A._ SA (ci-après: A._). L'immeuble comprend notamment l'Hôtel Restaurant "A._" et le Bar Dancing "B._". Il résulte du contrat de gérance que la Régie s'engage à gérer les locaux conformément aux intérêts de la propriétaire et se charge notamment d'opérer tout règlement de compte, de payer les primes d'assurance, de délivrer une quittance pour toutes sommes reçues ou versées.
Le 7 mars 2006, A._, représentée par la Régie, a conclu un contrat de bail avec V._ pour l'usage du local commercial "B._".
Le 1er mai 2007, X._ a apparemment passé une convention de vente avec V._, aux termes de laquelle il reprend le fonds de commerce de cette dernière, pour un montant de 70'000 fr.
Le 11 juin 2007, la Régie a adressé un courrier à X._ lui confirmant, en référence à leur entrevue du 29 mai 2007, "que les montants dus par Mme V._ au 30 juin 2007 s'élèvent à 13'765 fr. pour B._ et à 30'150 fr. pour le Chalet".
En date du 20 juin 2007, A._, représentée par la Régie, a passé un contrat de bail avec C._ Sàrl (ci-après: C._), représenté par U._, portant sur le "B._". A teneur de l'art. 6 du document intitulé "conditions annexes au bail à loyer" compris dans le contrat, "M. U._ est sachant (sic) que le contentieux financé avec Mme V._ ou M. X._ doit être réglé avant l'entrée en force du bail: il en tiendra compte pour que le paiement de la reprise du commerce s'effectuera (sic) en présence de toutes les parties".
Le 29 juin 2007, U._, pour C._, a remis à la Régie la somme de 50'000 fr., dont à déduire 2'500 fr. à titre de commission pour la précédente locataire. Le représentant de la Régie, T._, a délivré quittance pour ce montant (celle-ci mentionnant que le montant de 47'500 fr. est à répartir entre "les personnes V._-X._-W._") et en a informé X._. Par fax du même jour, ce dernier a transmis à la Régie une copie d'un contrat de vente prétendument discuté et à signer par U._ et lui-même, contrat portant sur la vente du fonds du commerce à C._ pour un montant de 50'000 fr. Dans le même fax, en sa qualité de propriétaire du fonds de commerce, X._ a autorisé la Régie à encaisser le montant du prix de vente, afin de permettre au nouveau propriétaire d'utiliser le fonds de commerce et le mobilier du "B._" le plus rapidement possible, et à le conserver jusqu'à droit connu sur la question de savoir qui était le titulaire de ce montant.
Après avoir demandé à la Régie le remboursement de la somme de 50'000 fr. par lettre recommandée, X._ lui a fait envoyer un commandement de payer pour un montant de 47'500 fr., lequel a été frappé d'opposition totale.
B. Le 18 avril 2008, X._ a actionné la Régie en paiement devant le Tribunal civil de l'Arrondissement de l'Est vaudois concluant, avec suite de frais et dépens, à ce qu'elle lui verse le montant de 47'500 fr., plus intérêts à 5% l'an dès le 21 septembre 2007, et à ce que l'opposition formée au commandement de payer correspondant soit levée.
La Régie a conclu principalement au rejet de la demande.
A la suite d'une ordonnance sur preuve du 7 avril 2009 du Président du Tribunal d'arrondissement ordonnant une instruction séparée sur la question de la légitimation passive, le Tribunal d'arrondissement, par jugement préjudiciel du 1er juillet 2009, a rejeté les conclusions de la demande déposée par X._, constatant que la Régie n'avait pas la qualité pour défendre.
La Chambre des recours du Tribunal cantonal vaudois, par arrêt du 24 mars 2010, a confirmé le jugement de première instance, considérant que X._ pouvait et devait déduire des circonstances, selon le principe de la confiance, que la Régie avait encaissé le montant de 50'000 fr. au nom et pour le compte de A._, propriétaire de l'immeuble.
C. X._ exerce un recours en matière civile contre l'arrêt du 24 mars 2010, concluant, sous suite de frais et dépens, à ce que celui-ci soit réformé en ce sens qu'il soit constaté que la Régie a qualité pour défendre dans le procès opposant les parties. Le recourant soutient que la cour cantonale a établi les faits de façon manifestement inexacte et laisse entendre que c'est à tort que l'autorité précédente a appliqué les règles sur la représentation.
L'intimée conclut au rejet du recours, dans la mesure de sa recevabilité, sous suite de frais et dépens.

Considérant en droit:
1. 1.1 Interjeté par la partie qui a succombé dans ses conclusions en paiement (<ref-law>) et dirigé contre un arrêt final (<ref-law>; cf. <ref-ruling> consid. 1.1 p. 669; arrêt 4A_79/2010 du 29 avril 2010 consid. 1.2 et la référence) rendu en matière civile (<ref-law>) par une autorité cantonale de dernière instance (<ref-law>) dans une affaire pécuniaire dont la valeur litigieuse atteint le seuil de 30'000 fr. (<ref-law>), le recours est en principe recevable puisqu'il a été déposé dans le délai (art. 48 al. 1 et 100 LTF) et la forme (<ref-law>) prévus par la loi.
1.2 Le recours en matière civile peut être interjeté pour violation du droit, tel qu'il est délimité par les art. 95 et 96 LTF. Le Tribunal fédéral applique le droit d'office (<ref-law>). Il n'est 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 (<ref-ruling> consid. 1.4 p. 400). Compte tenu de l'exigence de motivation contenue à l'art. 42 al. 1 et 2 LTF, sous peine d'irrecevabilité (<ref-law>), le Tribunal fédéral n'examine en principe que les griefs invoqués; il n'est pas tenu de traiter, comme le ferait une autorité de première instance, toutes les questions juridiques qui se posent, lorsque celles-ci ne sont plus discutées devant lui (<ref-ruling> consid. 1.4 p. 400).
Par exception à la règle selon laquelle il applique le droit d'office, le Tribunal fédéral ne peut entrer en matière sur la violation d'un droit constitutionnel ou sur une question relevant du droit cantonal ou intercantonal que si le grief a été invoqué et motivé de manière précise par la partie recourante (<ref-law>).
1.3 Le Tribunal fédéral conduit son raisonnement juridique sur la base des faits établis par l'autorité précédente (<ref-law>). Il ne peut s'en écarter que si les faits ont été établis de façon manifestement inexacte - ce qui correspond à la notion d'arbitraire (<ref-ruling> consid. 1.5 p. 130, 397 consid. 1.5 p. 401; <ref-ruling> consid. 8.1. p. 153) - ou en violation du droit au sens de l'<ref-law> (<ref-law>). Il incombe à la partie recourante, qui entend s'écarter des constatations de l'autorité précédente, d'expliquer de manière circonstanciée en quoi les conditions d'une exception prévue par l'<ref-law> seraient réalisées, faute de quoi il n'est pas possible de tenir compte d'un état de fait qui diverge de celui contenu dans la décision attaquée (<ref-ruling> consid. 1.4 p. 287 s. et consid. 6.2 p. 288). Encore faut-il que la correction demandée soit susceptible d'influer sur le sort de la cause (<ref-law>).
Aucun fait nouveau, ni preuve nouvelle ne peut être présenté à moins de résulter de la décision de l'autorité précédente (<ref-law>).
1.4 Le Tribunal fédéral ne peut aller au-delà des conclusions des parties (<ref-law>). Toute conclusion nouvelle est irrecevable (<ref-law>).
2. Le recourant reproche à la cour cantonale d'avoir établi les faits de façon manifestement inexacte - soit d'avoir fait preuve d'arbitraire (cf. supra consid. 1.3) - en retenant que la quittance remise à C._, comportant un montant de 50'000 fr., montre que cette somme a été encaissée par l'intimée. Observant que ce document ne mentionne ni la régie, ni la propriétaire, il souligne qu'en réalité la somme de 50'000 fr. a été encaissée par T._.
Le recourant conclut à la qualité pour défendre de l'intimée; il admet ainsi que T._ a encaissé la somme pour cette dernière. La précision apportée par le recourant n'est dès lors pas susceptible d'avoir une incidence sur le sort de la cause (cf. <ref-law>) et le grief doit être déclaré infondé.
3. 3.1 Rappelant les <ref-law>, en particulier l'<ref-law> traitant de l'étendue du mandat, le recourant estime que les "définitions sur le mandat sont claires" et qu'elles "ne laissent pas de place à l'interprétation ni à la théorie de la représentation". Ce préalable énoncé, il soutient qu'il a donné un mandat clair, précis et circonscrit à T._ de la société intimée pour encaisser la somme qui lui était due et qu'il ne pouvait pas inférer des circonstances - il n'avait en particulier pas connaissance des discussions et correspondances tenues entre la Régie et C._, ni des contrats conclus entre ces deux parties - que l'intimée agissait pour le compte de A._, propriétaire de l'immeuble.
Le recourant indiquant que la "théorie de la représentation" n'a "pas sa place" dans le cas d'espèce, on comprend qu'il entend tirer moyen de la transgression, par l'autorité cantonale, de l'<ref-law>.
Le recourant indiquant que la "théorie de la représentation" n'a "pas sa place" dans le cas d'espèce, on comprend qu'il entend tirer moyen de la transgression, par l'autorité cantonale, de l'<ref-law>.
3.2 3.2.1 En l'occurrence, il s'agit de déterminer si l'une des parties, l'intimée, a encaissé le montant litigieux de 50'000 fr. pour elle-même ou en qualité de représentante de la propriétaire de l'immeuble.
La légitimation active ou passive dans un procès civil relève du fondement matériel de l'action; elle appartient au sujet (actif ou passif) du droit invoqué en justice et son absence entraîne, non pas l'irrecevabilité de la demande, mais son rejet (<ref-ruling> consid. 2b/bb p. 55 et les références).
3.2.2 Il est établi que le recourant a vendu le fonds de commerce, acquis auprès de V._, à C._. Le montant du prix de vente est de 50'000 fr.
Il ressort des considérants de l'arrêt cantonal que le recourant a autorisé la Régie à encaisser le montant de 50'000 fr. Il a indiqué qu'il s'agissait ainsi de permettre au nouveau propriétaire du fonds de commerce, C._, d'utiliser celui-ci, ainsi que le mobilier du "B._" le plus rapidement possible. Il a ordonné à la Régie de conserver cette somme "jusqu'à droit connu sur la question de savoir qui était le titulaire de ce montant".
Il est ainsi patent que le recourant a confié un mandat d'encaissement à la Régie (<ref-law>; cf. THOMAS PROBST, in Commentaire romand CO I, 2003, no 9 ad <ref-law>), en lui donnant une instruction précise quant à la conservation du montant encaissé (cf. <ref-law>). La relation contractuelle lie le mandant (le recourant) et la mandataire (l'intimée). A._ n'est donc pas expressément désignée comme partie à cette convention.
Lorsque, comme c'est le cas en l'espèce, le prétendu représentant ne s'est pas expressément fait connaître comme tel, il convient alors d'examiner s'il a pu agir de manière tacite au nom d'un représenté (cf. <ref-law>). Le tiers (en l'occurrence le recourant) doit savoir ou être à même de savoir que le représentant agit non pas pour lui-même mais pour le représenté (arrêt 4C.296/1995 du 26 mars 1996 publié in SJ 1996 p. 554 consid. 5c et les références). Ce qui est décisif ce n'est pas la volonté interne effective du représentant d'agir pour une autre personne. Il suffit que le tiers puisse inférer du comportement du représentant, interprété selon le principe de la confiance, qu'il existe un rapport de représentation (<ref-ruling> consid. 2b/aa p. 200; arrêt 4C.199/2004 du 11 janvier 2005 consid. 7.1).
3.2.3 En l'espèce, on ne saurait admettre, comme le fait la cour cantonale, que le recourant savait ou était à même de savoir qu'il existait un rapport de représentation, de par le simple fait que l'intimée s'intitule expressément "Régie". Certes, par définition, une régie (en l'occurrence immobilière) n'agit en principe pas pour elle-même, mais en qualité de représentante. Encore faut-il qu'elle effectue les prestations caractéristiques d'une régie (cf. pour le cas de l'architecte: arrêt C.91/1987 publié in SJ 1998 p. 27 consid. 2a). Tel n'est pas le cas en l'espèce. Il n'existe aucun rapport de bail, ni d'ailleurs aucune autre relation contractuelle, entre le recourant et la propriétaire de l'immeuble géré par l'intimée; le mandat d'encaissement confié par le recourant à la Régie porte sur le produit d'une vente à laquelle la propriétaire de l'immeuble n'est pas partie; en confiant ce mandat à la Régie, le recourant ne lui a pas donné l'instruction de payer les arriérés de loyer de l'ancienne locataire de A._; il l'a simplement chargée de conserver le montant encaissé "jusqu'à droit connu sur la question de savoir qui était titulaire du montant". Il n'est ainsi pas douteux qu'en acceptant le mandat du recourant, la mandataire (l'intimée) n'effectuait pas une prestation pouvant être considérée comme caractéristique ou typique d'une régie immobilière.
3.2.4 La cour cantonale insiste sur le "lien étroit existant entre le bail et la vente du fonds de commerce"; elle en conclut que le recourant devait en inférer que la Régie a accepté le mandat au nom et pour le compte de A._. L'autorité précédente reconnaît l'existence de ce "lien étroit" en indiquant que le recourant connaissait le montant des arriérés de loyer de V._ et qu'il ne pouvait ignorer que la propriétaire de l'immeuble entendait récupérer les arriérés de loyer de son ancienne locataire sur le produit de la vente du fonds de commerce.
Les constatations cantonales ne permettent pas de cerner le prétendu lien qui existerait entre le bail et la vente du fonds de commerce et, en particulier, de saisir quel droit A._, propriétaire de l'immeuble, pourrait avoir sur la vente du fonds d'un commerce conclue entre le recourant et C._, soit une res inter alios acta pour A._. On comprend toutefois que le recourant admet que la titularité du montant de 50'000 fr. n'est pas claire (sans que l'on sache précisément pour quelles raisons); on saisit également que s'il n'a pas exigé d'encaisser lui-même le produit de la vente, mais qu'il a chargé expressément un tiers - la Régie - d'encaisser le montant de 50'000 fr. et de le conserver jusqu'à droit connu, c'est pour tenter de "débloquer" une situation impliquant divers acteurs, dont le nouveau locataire du "B._". Ainsi, le mandat d'encaissement avait pour objectif de placer le montant litigieux entre les mains d'une tierce partie afin de permettre au nouveau propriétaire d'utiliser le fonds de commerce, et on ne voit pas pour quelle raison le recourant aurait dû comprendre que cette tierce partie, qui devait simplement conserver le montant jusqu'à droit connu, avait accepté le mandat en agissant au nom et pour le compte de A._. Dans le comportement adopté par la mandataire (l'intimée), on ne trouve d'ailleurs aucun élément qui, interprété selon le principe de la confiance (cf. supra consid. 3.2.2), mettrait en évidence le rapport de représentation, étant rappelé que le seul fait que l'intimée s'intitule "Régie" ne permet pas de fonder un tel rapport (supra consid. 3.2.3).
Une conclusion différente est en outre difficilement concevable dans la perspective du mandant (recourant). Il est établi que celui-ci ne pouvait ignorer que, selon la propriétaire (A._), les arriérés de loyer de V._ devaient être réglés au moyen du prix de vente du fonds de commerce. Or, il paraît invraisemblable que le recourant ait accepté de confier un mandat d'encaissement à A._, par l'intermédiaire de sa représentante, alors même que A._ soutient que le produit de la vente doit lui revenir (ce que le recourant conteste).
On observera qu'il n'est pas exclu - au regard des faits constatés par la cour cantonale et notamment du contenu de la quittance donnée par T._ - que la Régie ait été mandatée conjointement par plusieurs personnes, dont le recourant (<ref-law>), et qu'elle se trouve liée par la volonté de plusieurs mandants conjoints. L'existence d'un mandat conjoint devra, le cas échéant, être discutée lors de l'examen des prétentions du recourant. Elle ne concerne cependant pas la question de la légitimation passive de l'intimée.
Le raisonnement de la cour cantonale ne peut par conséquent être suivi. Le grief de violation de l'<ref-law> est fondé.
4. Sur le vu de ce qui précède, la cour cantonale a nié à tort la qualité pour défendre de l'intimée. Par conséquent, le recours doit être admis et l'arrêt attaqué sera annulé. Pour le surplus, le dossier est renvoyé à la cour cantonale afin qu'elle se prononce sur le bien-fondé des prétentions, fondées sur un contrat de mandat, exercées par le recourant à l'égard de l'intimée (cf. <ref-law>).
5. Compte tenu de l'issue du litige, les frais et dépens sont mis à la charge de l'intimée, qui succombe (art. 66 al. 1 et 68 al. 1 et 2 LTF).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est admis. L'arrêt attaqué est annulé et la cause est renvoyée à la cour cantonale pour nouvelle décision dans le sens des considérants.
2. Les frais judiciaires, arrêtés à 2'500 fr., sont mis à la charge de l'intimée.
3. L'intimée versera au recourant une indemnité de 3'000 fr. à titre de dépens.
4. Le présent arrêt est communiqué aux parties et à la Chambre des recours du Tribunal cantonal du canton de Vaud.
Lausanne, le 5 octobre 2010
Au nom de la Ire Cour de droit civil
du Tribunal fédéral suisse
La Présidente: Le Greffier:
Klett Piaget