Sachverhalt:
A. X._ und Y._ sind verheiratet und haben die gemeinsamen Kinder A._, geb. 1998, und B._, geb. 2003. Seit Anfang Juni 2008 leben sie getrennt.
B. Mit Eheschutzentscheid vom 11. Mai 2009 stellte das Gerichtspräsidium C._ die Kinder unter die Obhut der Mutter, unter Einräumung eines Besuchsrechts an den Vater. Sodann verpflichtete es diesen, ab März 2009 zu monatlichen Unterhaltsbeiträgen an die Ehefrau von Fr. 1'500.-- und von Fr. 1'200.-- pro Kind (zzgl. Kinderzulage von Fr. 200.--).
Dagegen hat X._ Rekurs eingereicht. In finanzieller Hinsicht verlangte er die Festsetzung des ehelichen Unterhaltes auf Fr. 1'250.-- und der Kinderalimente auf Fr. 1'200.-- pro Kind (inkl. Kinderzulage). Mit Entscheid vom 13. Juli 2009 verpflichtete ihn das Obergericht des Kantons Thurgau zu Unterhaltsbeiträgen von Fr. 1'950.-- an die Ehefrau und von Fr. 1'000.-- pro Kind (zzgl. Kinderzulage von Fr. 200.--).
C. Mit als "Beschwerde nach <ref-law> bzw. subsidiäre Verfassungsbeschwerde nach <ref-law>" betitelter Eingabe vom 3. August 2009 verlangt X._, der eheliche Unterhalt sei auf Fr. 1'250.--, eventualiter auf Fr. 1'310.-- festzusetzen; bei Unterliegen sei die Sache an das Obergericht zur hälftigen Aufteilung der Gerichtskosten zurückzuweisen, bei Obsiegen seien die vorinstanzlichen Gerichtskosten direkt neu zu verlegen. Mit Vernehmlassungen vom 2. bzw. 15. September 2009 beantragen die Ehefrau und das Obergericht die Abweisung der Beschwerde.

Erwägungen:
1. Angefochten ist ein kantonal letztinstanzlicher Endentscheid in Zivilsachen mit Fr. 30'000.-- übersteigendem Streitwert (Art. 51 Abs. 1 lit. a und Abs. 4, Art. 72 Abs. 1, Art. 74 Abs. 1 lit. b, Art. 75 Abs. 1 und Art. 90 BGG). Die Beschwerde in Zivilsachen erweist sich damit als zulässig und als Folge ist die subsidiäre Verfassungsbeschwerde ausgeschlossen (<ref-law>).
Dies hat freilich keinen Einfluss auf die Kognition: Eheschutzentscheide betreffen vorsorgliche Massnahmen im Sinn von <ref-law>, weshalb nur die Verletzung verfassungsmässiger Rechte gerügt werden kann (<ref-ruling> E. 5 S. 396 f.). Hierfür gilt das strenge Rügeprinzip (<ref-law>). Das bedeutet, dass das Bundesgericht nur klar und detailliert erhobene und soweit möglich belegte Rügen prüft, während es auf ungenügend begründete Rügen und rein appellatorische Kritik am angefochtenen Entscheid nicht eintritt. Wird die Verletzung des Willkürverbots gerügt, reicht es sodann nicht aus, die Rechtslage aus Sicht des Beschwerdeführers darzulegen und den davon abweichenden angefochtenen Entscheid als willkürlich zu bezeichnen; vielmehr ist im Einzelnen darzulegen, inwiefern das kantonale Gericht willkürlich entschieden haben soll und der angefochtene Entscheid deshalb an einem qualifizierten und offensichtlichen Mangel leidet (<ref-ruling> E. 2.2 S. 246).
2. Das Bezirksgerichtspräsidium, auf dessen Berechnung das Obergericht verweist, ging aus von einem Erwerbseinkommen des Ehemannes von Fr. 10'247.-- und der Ehefrau von Fr. 3'700.--; unter Hinzurechnung eines Vermögensertrages von Fr. 415.-- bzw. Fr. 100.-- bezifferte es die Einnahmen auf Fr. 3'800.-- resp. Fr. 10'600.--. Diesen stellte es einen Bedarf von Fr. 4'200.-- des Ehemannes (GB 1100, Miete 1185, KK 240, Weg 334, Verpflegung 200, Parkplatz 84, Steuern 1010) und von Fr. 5500.-- der Ehefrau gegenüber (GB 1250, Kinderzuschläge 2 x 350, Miete 1617, Garage 100, KK 257, KK Kinder 173, Weg 60, Kinderbetreuung 500, Steuern 733). Es schied eine monatliche Sparquote von Fr. 2'000.-- aus, wovon es Fr. 1'500.-- dem Ehemann und Fr. 500.-- der Ehefrau zuteilte. Den restlichen Überschuss von Fr. 2'700.-- teilte es gerundet im Umfang von etwas über 60% der Ehefrau zu.
Das Obergericht rechnete der Ehefrau einen Vermögensertrag von Fr. 250.-- an und bestimmte ihr Einkommen somit auf Fr. 3'950. Im Übrigen setzte es die Kinderalimente auf total Fr. 1'200.-- fest (Fr. 1'000.-- pro Kind zzgl. Kinderzulage von Fr. 200.--). Es erwog, gemäss Zürcher Empfehlungen, die jedoch nur sehr bedingt auf die Thurgauer Verhältnisse übertragen werden könnten, betrage der monatliche Bedarf für Kinder im betreffenden Alter Fr. 1'140.-- bzw. 1'305.--; gemäss den Aargauer Richtlinien, welche den Verhältnissen im Kanton Thurgau besser entsprächen, betrage der Bedarf Fr. 653.-- bzw. 926.--. Mit einem Beitrag von Fr. 1'000.-- zzgl. Kinderzulage seien deshalb einerseits die Bedürfnisse der Kinder abgedeckt und werde andererseits den guten finanziellen Verhältnissen Rechnung getragen. Sodann hat das Obergericht befunden, an der Gesamtrechnung vermöge der tiefere Kindesunterhalt aber nichts zu ändern, weil dies einen höheren Unterhaltsbeitrag an die Ehefrau zur Folge habe. Bei Berücksichtigung einer Sparquote von Fr. 2'000.-- und bei einer Zuweisung von zwei Dritteln des restlichen Überschusses an die Ehefrau als Obhutsinhaberin über die Kinder ergebe sich ein ehelicher Unterhaltsbeitrag von Fr. 1'950.--.
3. Der Ehemann rügt in verschiedener Hinsicht eine Verletzung der Begründungspflicht, die einen Teilgehalt des von <ref-law> garantierten rechtlichen Gehörs darstellt. Diese Rüge ist wegen der formellen Natur des rechtlichen Gehörs vorweg zu prüfen (<ref-ruling> E. 2a S. 232; <ref-ruling> E. 4a S. 469).
3.1 Die Begründung eines Entscheides muss so abgefasst sein, dass der Betroffene ihn gegebenenfalls sachgerecht anfechten kann. Dies ist nur möglich, wenn sowohl er wie auch die Rechtsmittelinstanz sich über die Tragweite des Entscheids ein Bild machen können. In diesem Sinn müssen wenigstens kurz die Überlegungen genannt werden, von denen sich die Behörde hat leiten lassen und auf welche sich ihr Entscheid stützt. Es ist jedoch nicht nötig, dass sich die Behörde mit jeder tatsächlichen Behauptung und mit jedem rechtlichen Einwand auseinandersetzt. Vielmehr kann sie sich auf die für den Entscheid wesentlichen Gesichtspunkte beschränken (<ref-ruling> E. 3.2 S. 236; <ref-ruling> E. 3.3 S. 455; <ref-ruling> E. 4.1 S. 88).
3.2 Der angefochtene Entscheid setzt sich mit allen wesentlichen Vorbringen des Beschwerdeführers auseinander. Er nennt die zentralen Überlegungen, von denen das Obergericht ausgegangen ist, und diese werden in jeder Hinsicht verständlich und nachvollziehbar ausgeführt. Mit seiner Eingabe, in welcher der Beschwerdeführer alle ihm nicht genehmen Punkte akribisch aufführt, zeigt er im Übrigen selbst, dass er über die Tragweite des obergerichtlichen Entscheides im Bild und ohne weiteres in der Lage war, diesen sachgerecht anzufechten. Die Gehörsrüge ist demnach unbegründet.
4. In der Sache selbst rügt der Beschwerdeführer eine Verletzung des Gleichbehandlungsgrundsatzes von Mann und Frau (<ref-law>).
4.1 Der Beschwerdeführer bemängelt in diesem Zusammenhang, dass die kantonalen Gerichte auf die Richtlinien zur Berechnung des betreibungsrechtlichen Existenzminimums abgestellt und demzufolge nicht für beide Parteien den gleichen Grundbetrag eingesetzt haben (für den Ehemann denjenigen für alleinstehende Personen von Fr. 1'100.--, für die Ehefrau denjenigen für alleinerziehende Personen von Fr. 1'250.--). Dies sei sachlich nicht gerechtfertigt, weil sein Leben nicht weniger kompliziert sei als dasjenige der Ehefrau, weil die Bedürfnisse der Kinder mit den Kinderunterhaltsbeiträgen grosszügig abgegolten seien und weil der Ehefrau ein höherer Betrag für Wohnkosten zugestanden worden sei.
4.2 Die Rüge der Verletzung von <ref-law> geht an der Sache vorbei: Die kantonalen Gerichte haben der Ehefrau nicht einen höheren Grundbetrag zugestanden, weil sie eine Frau ist, sondern weil sie die Obhut über die Kinder hat und ihr deshalb der Grundbetrag für Alleinerziehende zusteht; wäre der Ehemann Obhutsinhaber, so wäre ihm und nicht der Ehefrau der betreffende Grundbetrag zugestanden worden.
Obwohl in diesem Kontext keine Verletzung des Willkürverbotes gerügt wird, sei der Vollständigkeit halber festgehalten, dass das Abstellen auf die Richtlinien zum betreibungsrechtlichen Existenzminimum in Eheschutzverfahren ebenso verbreitet wie in durchschnittlichen Verhältnissen sinnvoll ist und dass mit dem Abstellen auf die betreffenden Richtlinien begriffsnotwendig eine gewisse Pauschalisierung einhergeht (vgl. Urteil 5A_461/2008, E. 2.2), ist es doch gerade Sinn und Zweck des Grundbetrages, dass für die damit abgegoltenen Lebensgrundkosten keine individuelle Betrachtung stattfindet. Dass ganz allgemein einer alleinerziehenden Person kleinere Zusatzauslagen entstehen, die sie nicht separat geltend machen kann, entspricht allgemeiner Lebenserfahrung; wie es sich im Einzelfall verhält, muss nach dem Gesagten aufgrund der Natur des Pauschalbetrages offen bleiben. Dass schliesslich die (nicht im pauschalen Grundbetrag enthaltenen, sondern stets separat und individuell ausgewiesenen) Wohnkosten einer dreiköpfigen Familie höher sind als diejenigen einer Einzelperson, bedarf keiner weiteren Ausführungen.
5. Der Beschwerdeführer rügt eine Verletzung des Willkürverbotes (<ref-law>), weil das Obergericht zwei Drittel des Überschusses der Ehefrau zugeteilt hat.
5.1 Er macht in diesem Zusammenhang geltend, bei überdurchschnittlichen finanziellen Verhältnissen werde mit einer ungleichen Aufteilung des Überschusses der obhutsberechtigte Teil unbillig bevorteilt. Der erstinstanzliche Richter habe noch einen Verteilschlüssel von 63% verwendet; weshalb ein solcher von 66,6% sachgerechter sein soll, sei nicht transparent. Er verlange nach wie vor eine hälftige Aufteilung des Überschusses, dies allein sei angemessen.
5.2 Das Gesetz schreibt dem Sachrichter keine bestimmte Methode zur Unterhaltsbemessung vor (<ref-ruling> E. 3.2.2 S. 414 unten). Dieser geniesst im Rahmen des grossen Ermessens bei der Unterhaltsfestsetzung (<ref-law>; <ref-ruling> E. 3a S. 141) denn auch relativ weitreichende Freiheiten in der Gewichtung der relevanten Kriterien. Immerhin muss er sich gegebenenfalls zur angewandten Methode äussern und diese begründen (Entscheide 5C.271/2005, E. 9.5; 5A_241/2008, E. 2).
Vorliegend hat das Obergericht die Methode der Existenzminimumsberechnung mit Überschussteilung gewählt, und es hat den Überschuss im Verhältnis 1:2 geteilt, weil die Kinder daran ebenfalls Anteil haben sollen. Dieses Vorgehen, namentlich der gewählte Verteilschlüssel, entspricht nicht nur weit verbreiteter Praxis für den ehelichen Unterhalt bei mittleren Einkommen, sondern ist aus den genannten Gründen (Beteiligung der Kinder am Wohlstand der Eltern) auch sachgerecht und begründet.
Vor diesem Hintergrund ist nicht ersichtlich und allein mit dem Verweis auf einen Entscheid, bei welchem umgekehrt die hälftige Teilung als nicht willkürlich angesehen worden ist, in keiner Weise substanziiert, inwiefern das Obergericht sein weites Ermessen im Zusammenhang mit der Unterhaltsfestsetzung missbraucht haben und damit in Willkür verfallen sein soll. Umso weniger kann das obergerichtliche Vorgehen auch nur im Ansatz willkürlich sein, als einerseits entgegen der sinngemässen Darstellung des Ehemannes bei einem Nettoeinkommen von Fr. 10'000.-- keine exorbitanten, sondern im gehobenen Durchschnitt liegende finanzielle Verhältnisse gegeben sind, und als andererseits unbeachtet um die sich aus der Führung von zwei Haushalten ergebenden Mehrkosten eine den Überschuss um den betreffenden Betrag herabsetzende Sparquote von Fr. 2'000.-- ausgeschieden und im Verhältnis 3:1 dem Ehemann zugewiesen worden ist. Dies führt dazu, dass ihm im Ergebnis sogar mehr finanzielle Mittel zur Verfügung stehen als seiner Ehefrau und den Kindern.
6. Der Beschwerdeführer rügt weiter eine Verletzung des Willkürverbotes (<ref-law>), weil das Obergericht gegen die Dispositionsmaxime verstossen habe.
6.1 Er macht in diesem Zusammenhang geltend, das Obergericht habe den ehelichen Unterhalt gegenüber dem erstinstanzlichen Urteil um Fr. 450.-- erhöht und sogar insgesamt mehr als der erstinstanzliche Richter zugesprochen (Ehegatten- und Kinderunterhalt von total Fr. 3'950.-- statt Fr. 3'900.--). Die Ehefrau habe keine entsprechenden Anträge gestellt und hätte dies auch nicht tun dürfen, weil sich im obergerichtlichen Verfahren keine neuen Gesichtspunkte ergeben hätten; im Übrigen dürften Rechtsbegehren gemäss <ref-law>/TG nach Rechtshängigkeit der Klage nur eingeschränkt, nicht aber erweitert werden.
6.2 Der Ehemann überspielt zunächst, dass die (anwaltlich nicht vertretene) Ehefrau weder vor erster noch vor oberer Instanz ein beziffertes Rechtsbegehren gestellt hat. Vor diesem Hintergrund scheint eine Verletzung der Dispositionsmaxime zumindest fraglich; dies muss aber nicht weiter vertieft werden, weil die Rüge mit Bezug auf die angebliche Verletzung der Dispositionsmaxime ohnehin nicht in der für Willkürrügen erforderlichen Weise (dazu E. 1) begründet wird:
Im Unterschied zu den Kinderbelangen, für welche von Bundesrechts wegen die Offizialmaxime gilt (<ref-ruling> E. 2.1.1 S. 420 oben), unterliegt der Unterhaltsanspruch des Ehegatten grundsätzlich der Dispositionsmaxime (<ref-ruling> E. 2.1.2 S. 420). Es ist den Kantonen aber von Bundesrechts wegen nicht verboten, über die Kinderbelange hinaus auch in anderen Matrimonialbereichen die Offizialmaxime vorzuschreiben (vgl. etwa Urteil 5P.272/2003 betreffend Appenzell Innerrhoden). Die ZPO des Kantons Thurgau sieht in §§ 152 ff. für alle Streitigkeiten über das Ehe- oder Kindesverhältnis das sog. Untersuchungsverfahren vor. Dieses kennzeichnet sich namentlich durch eine Sachverhaltsabklärung von Amtes wegen (vgl. MERZ, Die Praxis zur thurgauischen Zivilprozessordnung, 2. Aufl. 2007, S. 371). Vor diesem Hintergrund müsste sich der Beschwerdeführer angesichts der teilweisen Interdependenz zwischen Offizial- und Untersuchungsmaxime in Unterhaltssachen (vgl. <ref-ruling> E. 3.2.2 S. 414 und 129 III 417 E. 2.1.2 S. 420) zum Verhältnis zwischen dem Untersuchungsverfahren gemäss §§ 152 ff ZPO/TG und der Dispositionsmaxime äussern und im Einzelnen aufzeigen, dass und inwiefern der Untersuchungsgrundsatz im vorliegend interessierenden Kontext keine Auswirkungen auf die Bindung des Richters an die Parteibegehren hatte. Indem der Beschwerdeführer zu diesen Fragen keine Ausführungen macht, ja das Untersuchungsverfahren gemäss §§ 152 ZPO/TG nicht einmal erwähnt, bleibt seine Willkürrüge mit Bezug auf die Erhöhung des Ehegattenunterhaltes als solche bzw. im Zusammenhang mit der angeblichen Verletzung der Dispositionsmaxime unsubstanziiert.
Was sodann spezifisch sein Vorbringen anbelangt, das Obergericht habe sogar insgesamt höhere Frauen- und Kinderunterhaltsbeiträge festgesetzt, nämlich Fr. 3'950.-- statt Fr. 3'900.--, so ist dies eine Frage der sog. Reformatio in peius (<ref-ruling> E. 2.1.1 S. 419). Der Beschwerdeführer erwähnt diesen Rechtsgrundsatz allerdings nicht, so dass seine Willkürrüge auch in Bezug auf die Tatsache der gesamthaften Erhöhung der Unterhaltsbeiträge unsubstanziiert bleibt.
7. Der Beschwerdeführer rügt schliesslich eine Verletzung des Willkürverbotes im Zusammenhang mit der Kostenverlegung.
7.1 Das Obergericht hat befunden, das Obsiegen des Ehemannes sei so gering, dass ihm die zweitinstanzlichen Gerichtskosten gesamthaft aufzuerlegen seien. Er erblickt darin Willkür und verlangt, dass die Kosten des obergerichtlichen Verfahrens den Parteien je zur Hälfte aufzuerlegen seien.
7.2 Obergerichtlich wurde das Ferienrecht von zwei auf vier Wochen ausgedehnt, wobei sich die Ehefrau diesem Antrag ausdrücklich nicht widersetzt hatte, weshalb in diesem Zusammenhang gar nicht von Obsiegen und Unterliegen gesprochen werden kann. Finanziell hat sich das obergerichtliche Urteil nicht zu Gunsten des Ehemannes ausgewirkt. Seine auf der Annahme, der Unterhalt sei zu hoch angesetzt, basierenden Ausführungen stossen deshalb ins Leere und taugen von vornherein nicht zur Begründung von Willkür.
8. Zusammenfassend ergibt sich, dass die Beschwerde in Zivilsachen abzuweisen ist, soweit darauf eingetreten werden kann. Die Gerichtskosten sind mithin dem Beschwerdeführer aufzuerlegen (<ref-law>). Die anwaltlich nicht vertretene Ehefrau verlangt für ihre Vernehmlassung keine Entschädigung.

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde in Zivilsachen wird abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 2'000.-- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
3. Dieses Urteil wird den Parteien und dem Obergericht des Kantons Thurgau schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 23. November 2009
Im Namen der II. zivilrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Die Präsidentin: Der Gerichtsschreiber:
Hohl Möckli