Faits:
A. X._, ressortissant tunisien, né en 1972, est domicilié à A._. Le 20 janvier 2006 à B._, l'intéressé a épousé Y._. Il a été mis au bénéfice d'une autorisation de séjour. Par courrier du 12 septembre 2006, Y._ a informé l'Office cantonal de la population qu'elle vivait séparée de son mari depuis mai 2006. Ce dernier avait dû rentrer en Tunisie pour des raisons économiques. Son retour en Suisse n'était pas envisageable dans un proche avenir.
De retour en Suisse, X._ a déposé une demande de renouvellement d'autorisation de séjour auprès de l'Office cantonal de la population le 2 novembre 2007. Dans un courrier du 28 février 2008, cosigné par son épouse, l'intéressé a affirmé que son mariage était un mariage d'amour et non d'intérêt. Il vivait séparé de sa femme pour une question de confort mutuel, leur vie commune au quotidien n'étant pas simple. Ils continuaient à se voir; leur couple fonctionnait mieux avec deux lieux de vie. Il n'était pas exclu que la vie commune puisse être reprise un jour. A une date qui ne ressort pas du dossier, l'Office cantonal de la population a renouvelé l'autorisation de séjour de X._ jusqu'au 19 janvier 2009.
Interpelée par l'Office cantonal de la population, Y._ a indiqué, le 25 janvier 2008, qu'aucune procédure de divorce n'était engagée et qu'une reprise de la vie commune n'était pas prévue. Elle restait séparée de son époux et entretenait une bonne entente avec lui sur cette base.
Le 26 juin 2008, Y._ a écrit à l'Office cantonal de la population que son union avec l'intéressé était un mariage d'amour, cependant la cohabitation était difficile. Ils avaient trouvé la juste distance en ne vivant pas ensemble. Leur séparation, intervenue en juin 2006, résultait de différences culturelles et d'une perception divergente du mariage. Ils avaient tenté de reprendre la vie commune en novembre 2006 pendant un mois, sans succès. Elle ne savait pas si la sépa-ration était provisoire ou définitive ; la reprise de la vie commune n'était pas d'actualité. Elle avait un bon contact avec son époux et voyait ce dernier régulièrement. Ils formaient un couple qui vivait séparément et qui avait des projets de vacances ensemble.
Le 6 février 2009, l'Office cantonal de la population a notifié à X._ une décision de refus de renouveler son autorisation de séjour, en application des art. 42, 50, 96 de la loi fédérale sur les étrangers du 16 décembre 2005 (LEtr; RS 142.20) et 77 al. 4 de l'ordonnance du 24 octobre 2007 relative à l'admission, au séjour et à l'exercice d'une activité lucrative (OASA; RS 142.201). Il a imparti à l'intéressé un délai au 6 mai 2009 pour quitter le territoire suisse. La voie et le délai de recours étaient mentionnés.
Le 12 mars 2009, X._ a interjeté recours auprès de la Commission cantonale de recours en matière administrative contre la décision du 6 février 2009.
Le 29 septembre 2009, X._ a déposé une requête en mesures protectrices de l'union conjugale auprès du Tribunal de première instance. Il a notamment motivé sa demande par le souhait d'officialiser la séparation de son couple. Par jugement du 2 décembre 2009, le Tribunal de première instance du canton de Genève a autorisé les intéressés à vivre séparés et prononcé la séparation des biens de ces derniers.
Par décision du 15 décembre 2009, la Commission cantonale de recours en matière administrative a rejeté le recours de X._.
Par acte du 4 février 2010, X._ a recouru auprès du Tribunal administratif du canton de Genève contre la décision du 15 décembre 2009. Il a conclu préalablement à la restitution de l'effet suspensif et sur le fond, à l'annulation de la décision litigieuse et au renouvellement de son autorisation de séjour, avec suite de frais et dépens.
B. Par arrêt du 1er septembre 2010, le Tribunal administratif du canton de Genève a rejeté le recours interjeté contre la décision du 15 décembre 2009. Les époux ne faisaient plus ménage commun depuis l'été 2006, mais affirmaient vouloir conserver le lien conjugal qui les unissait, alors même que des mesures protectrices de l'union conjugale avaient été prononcées. Le mode "vivre ensemble, séparément" était une question de "confort mutuel" qui ne constituait pas une raison majeure. La durée du mariage était certes supérieure à trois ans, mais la communauté conjugale n'avait duré que quelque six mois, de sorte que l'intéressé ne pouvait déduire aucun droit de l'art. 50 al. 1 let. a LEtr. Enfin, il n'avait pas indiqué dans quelle mesure un retour dans son pays d'origine serait particulièrement difficile et il ne pouvait être retenu que tel serait le cas, du moment que tous les membres de sa famille se trouvaient en Tunisie, où il avait passé la majeure partie de sa vie, puisqu'il était arrivé en Suisse à l'âge de trente-trois ans. Le renvoi était en outre licite.
C. Agissant par la voie du recours en matière de droit public et du recours constitutionnel subsidiaire, X._ demande au Tribunal fédéral, sous suite de frais et dépens, d'annuler l'arrêt rendu le 1er septembre 2010 et d'ordonner la prolongation de son autorisation de séjour subsidiairement de renvoyer la cause à l'instance précédente pour nouvelle décision au sens des considérants. Il se plaint de la violation de l'interdiction de l'arbitraire dans l'établissement des faits et l'application du droit fédéral (art. 49 LEtr et 76 OASA) ainsi que de la violation de l'art. 8 CEDH. Il sollicite l'octroi de l'effet suspensif et l'assistance judiciaire.
Par ordonnance du 19 octobre 2010, le Président de la IIe Cour de droit public a accordé l'effet suspensif au recours.
Bien qu'invité à le faire, X._ n'a pas exposé la situation financière de son épouse, préférant verser l'avance de frais justice requise par ordonnance du 19 octobre 2010.
L'Office cantonal de la population renonce à déposer des observations. Le Tribunal administratif du canton de Genève se réfère à l'arrêt attaqué. L'Office fédéral des migrations conclut au rejet du recours.

Considérant en droit:
1. 1.1 Le recourant a formé, en un seul acte (cf. <ref-law>), un recours en matière de droit public et un recours constitutionnel subsidiaire. La recevabilité du premier excluant celle du second (cf. <ref-law>), il convient d'examiner en priorité si la voie du recours en matière de droit public est ouverte. Il en va d'autant plus ainsi que le recourant n'a pas distingué ses moyens en fonction des conditions de recevabilité propres à chaque recours.
1.2 D'après l'art. 83 let. c ch. 2 LTF, le recours en matière de droit public est irrecevable contre les décisions en matière de droit des étrangers qui concernent une autorisation à laquelle ni le droit fédéral ni le droit international ne donnent droit. Selon la jurisprudence, il suffit, sous l'angle de la recevabilité, qu'il existe un droit potentiel à l'autorisation, étayé par une motivation soutenable, pour que cette clause d'exclusion ne s'applique pas et que, partant, la voie du recours en matière de droit public soit ouverte. La question de savoir si les conditions d'un tel droit sont effectivement réunies relève du fond (<ref-ruling> consid. 1.1 p. 179).
En l'occurrence, le recourant invoque l'application arbitraire des art. 42 al. 1 et 49 LEtr ainsi que 76 OASA. Il invoque également l'art. 8 CEDH en se prévalant de sa relation avec son épouse de nationalité suisse. Dans la mesure où ces dispositions sont potentiellement de nature à lui conférer un droit à une autorisation de séjour, son recours échappe au motif d'irrecevabilité de l'art. 83 let. c ch. 2 LTF. La voie du recours en matière de droit public est donc ouverte et le recours constitutionnel subsidiaire, partant, irrecevable.
1.3 Les autres conditions de recevabilité étant réunies, il se justifie d'entrer en matière.
2. 2.1 D'après l'<ref-law>, le recours ne peut critiquer les constatations de fait que si les faits ont été établis de façon manifestement inexacte ou en violation du droit au sens de l'art. 95, et si la correction du vice est susceptible d'influer sur le sort de la cause. La notion de "manifestement inexacte" figurant à l'<ref-law> correspond à celle d'arbitraire au sens de l'art. 9 Cst. (<ref-ruling> consid. 1.5 p. 401) et doit être motivée conformément aux exigences de l'<ref-law>. Pour qu'il y ait constatation manifestement inexacte, il faut que l'autorité n'ait pas pris en compte, sans raison sérieuse, un élément de preuve propre à modifier la décision, qu'elle se soit trompée manifestement sur le sens et la portée d'un moyen de preuve ou encore qu'en se fondant sur les éléments recueillis, elle en tire des déductions insoutenables (<ref-ruling> consid. 2.1 p. 9). Aucun fait nouveau ni preuve nouvelle ne peut être présenté à moins de résulter de la décision de l'autorité précédente (<ref-law>).
2.2 Le recourant soutient qu'il est faux, eu égard au contenu des nombreux courriers adressés aux autorités en matière de droit des étrangers, de retenir que son épouse et lui-même auraient décidé de vivre séparément pour leur seule convenance personnelle. En réalité, son épouse aurait choisi une conception du mariage - partagée par un nombre croissant de couples - qui consiste à "vivre ensemble, séparément" (mémoire de recours, p. 16). Il ajoute que les mesures protectrices de l'union conjugale ont pour but de sauvegarder l'union conjugale et qu'en l'espèce, elles avaient pour objectif de régler les problèmes sur le plan administratif uniquement (mémoire de recours, p. 16 s.). Il conclut en affirmant qu'il ne demande qu'à pouvoir rester auprès de son épouse afin qu'une solution à leurs différends soit rapidement trouvée et qu'ils puissent reprendre la vie commune.
2.3 Le recourant n'expose pas concrètement en quoi les constatations de faits dont il demande la correction ont été établies de manière arbitraire ni en quoi la correction aurait une influence sur le sort de la cause. Le grief est par conséquent irrecevable. Il apparaît du reste que l'instance précédente, qui cite en grande partie le contenu des courriers sur lesquels le recourant appuie son grief (cf. arrêt attaqué, en fait ch. 2, 6, 8, 10, 13, 16 et 26), n'a pas méconnu l'aspect "vivre ensemble séparément" (cf. arrêt attaqué, p. 10 consid. 5) ni non plus le fait que, dans le courrier du 28 février 2008 adressé à l'Office cantonal de la population, il était affirmé que le fait de ne pas vivre ensemble n'était pas une question d'amour mais un confort mutuel.
Enfin, les faits nouveaux invoqués par le recourant sont irrecevables.
Dans ces conditions, il n'est pas possible de s'écarter des constatations de faits de l'arrêt attaqué.
3. Le recourant se plaint de l'application de l'art. 49 LEtr ainsi que de la violation de l'art. 8 CEDH.
3.1 D'après l'art. 42 al. 1 LEtr, le conjoint d'un ressortissant suisse ainsi que ses enfants célibataires de moins de 18 ans ont droit à l'octroi d'une autorisation de séjour et à la prolongation de sa durée de validité à condition de vivre en ménage commun avec lui. L'exigence du ménage commun prévue aux art. 42 à 44 n'est pas applicable lorsque la communauté familiale est maintenue et que des raisons majeures justifiant l'existence de domiciles séparés peuvent être invoquées. Une exception à l'exigence du ménage commun peut résulter de raisons majeures dues, notamment, à des obligations professionnelles ou à une séparation provisoire en raison de problèmes familiaux importants (art. 76 OASA). La décision de "vivre ensemble séparément" ("living apart together") en tant que telle et sans résulter d'autres motifs ne constitue pas une raison majeure au sens de l'art. 49 LEtr (arrêt 2C_388/2009 du 9 décembre 2009 consid. 4), qui vise par exemple, mais pas exclusivement, les cas dans lesquels il existe des problèmes familiaux importants tels ceux qui relèvent de la violence conjugale et nécessite un séjour temporaire du conjoint dans un lieu sécurisé (arrêt 2C_635 /2009 du 26 mars 2010, consid. 4.4 et les références au message concernant la loi sur les étrangers et les travaux parlementaires).
3.2 L'art. 8 CEDH garantit le respect de la vie privée et familiale. D'après une jurisprudence constante, les relations visées par l'art. 8 CEDH sont avant tout celles qui concernent la famille dite nucléaire ("Kernfamilie"), soit celles qui existent entre époux ainsi qu'entre parents et enfants mineurs vivant en ménage commun (cf. <ref-ruling> consid. 1.3.2 p. 146; <ref-ruling> consid. 2 p. 14; <ref-ruling> consid. 1d/aa p. 65; <ref-ruling> consid. 1d p. 261). La notion de "famille" au sens de l'art. 8 CEDH ne se limite toutefois pas aux seules relations fondées sur le mariage, mais peut englober d'autres liens "familiaux" de fait, lorsque les parties cohabitent en dehors du mariage. Selon la Cour européenne des droits de l'homme (ci-après: CourEDH), pour déterminer si une relation s'analyse en une "vie familiale", il y a lieu de tenir compte d'un certain nombre d'éléments, comme le fait de savoir si le couple vit ensemble, depuis combien de temps et s'il y a des enfants communs (arrêts Serife Yigit c. Turquie du 2 novembre 2010 § 94 et 96 et les références; Emonet et autres contre Suisse du 13 décembre 2007 § 34 et 36, in recht 2008 p. 99, FamPra.ch 2008 p. 412).
4. 4.1 En l'espèce, selon les constatations de l'instance précédente qui lient le Tribunal fédéral (<ref-law>), la décision de ne pas faire ménage commun (depuis mai 2006) est motivée par une question de confort mutuel, ce qui exclut que l'art. 49 LEtr trouve application. A cette constatation s'ajoute le fait que le recourant a dû retourner en Tunisie pour des raisons économiques dès le mois de mai 2006. Cette circonstance est un indice qui démontre que l'épouse n'entendait plus fournir assistance (au sens des art. 159 al. 3 et 163 CC) au recourant depuis cette date et que la communauté familiale n'était plus vécue depuis cette époque. Ce refus a encore trouvé expression dans la demande d'assistance judiciaire déposée par le recourant devant le Tribunal fédéral, qui n'aurait pas eu lieu d'être, si l'épouse du recourant formait bien avec lui une communauté familiale, lui prêtait assistance et souhaitait véritablement sa présence en Suisse à ses côtés. Enfin, ces indices sont encore corroborés par les mesures protectrices de l'union conjugale que le recourant a lui même requises et obtenues. Il s'ensuit que la condition de communauté familiale de l'art. 49 LEtr n'est pas non plus remplie en l'espèce.
4.2 Comme la communauté familiale avec son épouse est inexistante depuis plusieurs années (mai 2006), le recourant ne peut se prévaloir de l'art. 8 CEDH pour obtenir la prolongation de son permis de séjour en Suisse.
Les griefs d'application arbitraire des art. 42 al. 1 et 49 LEtr ainsi que de violation de l'art. 8 CEDH doivent être rejetés.
5. Le recourant se plaint de la violation de l'art. 8 Cst. en ce que l'art. 49 LEtr provoquerait une inégalité de traitement entre couples constitués de conjoints suisses et couples constitués d'un conjoint suisse et d'un conjoint étranger.
Le recourant perd de vue à cet égard que le droit des suisses et partant des couples suisses de s'établir en un lieu quelconque du pays et de ne pas être expulsés résulte des art. 24 et 25 Cst. et non pas de la réglementation du droit du mariage. Au surplus, le Tribunal fédéral étant tenu d'appliquer les lois fédérales (art. 190 Cst.), notamment la loi sur les étrangers, le grief de violation de l'art. 8 Cst. doit être écarté.
6. Les considérants qui précèdent conduisent à l'irrecevabilité du recours constitutionnel subsidiaire et au rejet du recours en matière de droit public dans la mesure où il est recevable. Dans la mesure où le recourant n'y a pas tacitement renoncé en payant l'avance de frais de justice, la requête d'assistance judiciaire doit être rejetée, d'une part, parce que le recourant n'a pas établi - et pour cause (cf. consid. 4.1 ci-dessus) - la situation financière de son épouse et, d'autre part, parce que son recours était d'emblée dénué de chance de succès. Succombant, il doit supporter un émolument judiciaire (art. 65 et 66 LTF). Il n'a pas droit à des dépens (<ref-law>).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours constitutionnel subsidiaire est irrecevable.
2. Le recours en matière de droit public est rejeté dans la mesure où il est recevable.
3. La requête d'assistance judiciaire est rejetée.
4. Les frais judiciaires, arrêtés à 2'000 fr., sont mis à la charge du recourant.
5. Le présent arrêt est communiqué au mandataire du recourant, à l'Office cantonal de la population et à la Cour de justice du canton de Genève, Chambre administrative, ainsi qu'à l'Office fédéral des migrations.
Lausanne, le 25 mai 2011
Au nom de la IIe Cour de droit public
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: Le Greffier:
Zünd Dubey