Faits:
A. X._ exploite à Y._ une entreprise individuelle de menuiserie. Du fait de cette activité, il est immatriculé au registre des contribuables de l'Administration fédérale des contributions, Division principale de la taxe sur la valeur ajoutée (ci-après: l'Administration fédérale) depuis le 1er janvier 1995 en tant qu'assujetti TVA.
Lors d'un contrôle externe effectué les 1er et 2 décembre 2005, ainsi que les 26 octobre et 30 novembre 2006, l'Administration fédérale a constaté que la comptabilité de l'assujetti présentait des lacunes (les encaissements relatifs à certaines factures n'étant pas comptabilisés ou ne l'étant pas intégralement) et que les marges qui en ressortaient étaient inférieures à celles d'autres entreprises de la même branche. L'Administration fédérale a ainsi procédé par estimation et a reconstitué le chiffre d'affaires réalisé par l'assujetti au cours des périodes fiscales allant du 1er trimestre 2000 au 2ème trimestre 2006. Le 12 février 2007, elle a établi les décomptes complémentaires nos 156919 et 156920, selon lesquels le prénommé devait au titre de la TVA respectivement 12'494 fr. (pour les périodes allant du 1er trimestre au 4ème trimestre 2000) et 20'974 fr. (périodes allant du 1er trimestre 2001 au 2ème trimestre 2006).
L'assujetti ayant contesté ces reprises, l'Administration fédérale a confirmé les décomptes complémentaires précités, en rendant le 22 juin 2007 deux décisions, portant l'une sur les périodes fiscales durant lesquelles l'ordonnance du 22 juin 1994 régissant la taxe sur la valeur ajoutée (RO 1994 II 1464 et les modifications ultérieures; en vigueur du 1er janvier 1995 au 31 décembre 2000; ci-après: aOTVA) était applicable et l'autre sur les périodes fiscales écoulées sous l'empire de la loi fédérale du 2 septembre 1999 régissant la taxe sur la valeur ajoutée (RO 2000 1300 et les modifications ultérieures; en vigueur du 1er janvier 2001 au 31 décembre 2009; ci-après: aLTVA).
B. X._ a formé une réclamation à l'encontre de ces décisions.
Par communication du 30 mai 2008, la division Droit de l'Administration fédérale a informé la division Contrôle externe qu'elle allait réexaminer les résultats du contrôle sur place et lui a demandé des informations complémentaires, car, en l'état du dossier, il n'était pas possible d'établir que les manquements ayant conduit à la taxation par estimation affectaient l'ensemble des périodes contrôlées.
Dans une note interne du 12 août 2008 - figurant au dossier de la cause -, la division Droit a relevé, après un nouvel examen, que dans la comptabilité afférente à chacune des années 2000, 2001, 2002, 2003 et 2004, certains encaissements n'avaient pas été dûment comptabilisés et que le chiffre d'affaires correspondant n'avait pas été déclaré. Les chiffres d'affaires déclarés et les bénéfices bruts en découlant apparaissaient nettement insuffisants en comparaison avec les bénéfices bruts constatés dans la branche. La comptabilité n'était ainsi pas probante.
Les réclamations ont été rejetées par décisions du 6 octobre 2008.
X._ a déféré ces prononcés au Tribunal administratif fédéral. Après avoir joint les causes, cette autorité a rejeté les recours par arrêt du 29 novembre 2010.
C. Agissant par la voie du recours en matière de droit public, X._ demande au Tribunal fédéral, sous suite de frais, d'annuler l'arrêt du 29 novembre 2010 et, principalement, de dire qu'il ne doit pas les montants ayant fait l'objet des décomptes complémentaires nos 156929 et 156930; à titre subsidiaire, il conclut au renvoi du dossier à l'autorité précédente pour nouvelle décision. Il requiert préalablement que son recours soit doté de l'effet suspensif.
L'autorité précédente renonce à se déterminer sur le recours. L'Administration fédérale en propose le rejet, sous suite de frais.

Considérant en droit:
1. 1.1 Dirigé contre un jugement final (cf. <ref-law>) rendu dans une cause de droit public (cf. <ref-law>) par le Tribunal administratif fédéral (cf. <ref-law>), le présent recours est en principe recevable comme recours en matière de droit public. Interjeté par une partie directement touchée par la décision attaquée et qui a un intérêt digne de protection à son annulation ou sa modification (cf. <ref-law>), il a, en effet, été déposé dans le délai (cf. <ref-law>) et la forme (cf. <ref-law>) prévus par la loi et ne tombe sous aucun des cas d'exceptions mentionnés à l'<ref-law>.
1.2 Le Tribunal fédéral conduit son raisonnement juridique sur la base des faits établis par l'autorité précédente (<ref-law>). Selon l'<ref-law>, aucun fait nouveau ni preuve nouvelle ne peut être présenté, à moins de résulter de la décision de l'autorité précédente.
1.3 Lors de l'examen d'une taxation par estimation, le contribuable peut uniquement faire valoir devant le Tribunal fédéral que les conditions d'une telle taxation n'étaient pas remplies ou qu'il y aurait abus du pouvoir d'appréciation. Le Tribunal fédéral n'annule pareille taxation que si des fautes ou des erreurs manifestes ont échappé à l'autorité inférieure et qu'elle a procédé à une estimation manifestement erronée. Est manifestement erronée toute appréciation qui n'a pas pris en considération des points de vue essentiels ou les a interprétés de manière inexacte. Le Tribunal fédéral est donc lié par la taxation d'office lorsqu'elle repose sur une constatation des faits correcte et complète et sur une prise en considération objective de l'ensemble des circonstances déterminantes pour la taxation. A cet égard, les autorités compétentes disposent d'une certaine marge dans l'évaluation chiffrée du résultat de leur instruction (arrêts 2C_426/2007 du 22 novembre 2007 consid. 1.3, in RDAF 2008 II p. 20, Archives 77 p. 343, RF 63/2008 p. 289; 2C_426/2008 du 18 février 2009 consid. 5.2, in Archives 79 p. 608, RF 64/2009 p. 605).
2. L'aOTVA a été remplacée par l'aLTVA, entrée en vigueur le 1er janvier 2001. Selon l'art. 93 al. 1 aLTVA, les dispositions abrogées et leurs dispositions d'exécution restent applicables, sous réserve d'exceptions non réalisées en l'espèce, à tous les faits et rapports juridiques ayant pris naissance au cours de leur durée de validité. L'aOTVA s'applique dès lors au présent litige, en tant qu'il porte sur les périodes fiscales allant du 1er au 4ème trimestre 2000. Au surplus, l'aLTVA est applicable pour ce qui est des périodes fiscales allant du 1er trimestre 2001 au 2ème trimestre 2006.
3. 3.1 En vertu des art. 37 aOTVA et 46 aLTVA, l'assujetti est tenu de déclarer spontanément l'impôt et l'impôt préalable, en la forme prescrite, à l'Administration fédérale. A cet effet, il doit renseigner celle-ci sur tous les faits qui peuvent avoir de l'importance pour la constatation de l'assujettissement ou pour le calcul de l'impôt (art. 46 aOTVA, 57 al. 1 aLTVA). Il doit également tenir ses livres comptables de manière à ce que les faits importants pour la détermination de l'assujettissement, le calcul de l'impôt et celui de l'impôt préalable déductible puissent être constatés aisément et de manière sûre. L'Administration fédérale peut édicter des dispositions particulières à ce sujet (art. 47 al. 1 aOTVA, 58 al. 1 aLTVA).
3.2 Selon les art. 48 aOTVA et 60 aLTVA, si les documents comptables font défaut ou sont incomplets, ou si les résultats présentés par l'assujetti ne correspondent manifestement pas à la réalité, l'Administration fédérale procède, dans les limites de son pouvoir d'appréciation, à une estimation. Il convient en effet d'éviter que les cas où le contribuable se soustrait à son obligation de coopérer ou dans lesquels les documents comptables se révèlent incomplets, insuffisants, voire inexistants, ne se soldent par une perte d'impôt.
Lorsqu'elle procède à une estimation du chiffre d'affaires, l'autorité de taxation doit tenir compte des conditions particulières prévalant dans l'entreprise en cause; elle doit s'appuyer sur des données plausibles et aboutir à un résultat s'approchant le plus possible de la réalité, ce que prescrivent les art. 48 aOTVA et 60 aLTVA en exigeant que l'Administration fédérale procède "dans les limites de son pouvoir d'appréciation". Le contribuable qui a présenté une comptabilité non conforme aux exigences légales et qui est dans l'incapacité d'établir que l'estimation faite par l'administration ne correspondrait manifestement pas à la réalité doit supporter les désavantages d'une situation illégale qu'il a lui-même créée (arrêt 2C_426/2007, précité, consid. 3.2 et la jurisprudence citée).
4. 4.1 Il ressort de la décision attaquée que l'Administration fédérale a constaté qu'une partie du chiffre d'affaires de l'entreprise n'avait pas été comptabilisée, ce que le recourant admettait d'ailleurs partiellement dans son recours devant l'autorité précédente. De plus, les marges de bénéfice brut ressortant de la comptabilité ne correspondaient manifestement pas à la réalité, celles-ci étant très faibles par rapport à celles d'autres entreprises de la même branche, sans que le recourant ait pu expliquer ces divergences de manière plausible. Par conséquent, les conditions d'une taxation par estimation étaient manifestement réalisées. Quant aux modalités de celle-ci, l'Administration fédérale s'était référée à la marge brute pratiquée par les entreprises de la branche menuiserie et vitrerie, qui était de 30% selon ses données d'expérience. Elle avait cependant basé son estimation sur un taux de 23%, "afin de se rapprocher le plus possible de la réalité de l'activité du recourant". La marge retenue était "légèrement inférieure à la limite du quartile inférieur (25,8%) dans lequel se trouvent un quart des données les plus faibles de l'échantillon". Le recourant contestait l'utilisation des coefficients d'expérience dans son principe, ainsi que la marge brute retenue. Il prétendait réaliser des marges inférieures, sans toutefois étayer ses affirmations par aucun élément qui n'ait déjà été pris en compte dans l'estimation de l'Administration fédérale. En outre, il se contentait d'allégations non prouvées, alors qu'il supportait le fardeau de la preuve.
4.2 Devant le Tribunal de céans, le recourant conteste "vigoureusement" que sa comptabilité soit mal tenue. Il fait valoir qu'"en ce qui concerne les anomalies relevées par l'AFC, toutes ont pu être expliquées et aucune ne laisse apparaître une comptabilité incomplète ou qui ne correspond manifestement pas à la réalité". Il se prévaut également de ce que "différents contrôles fiscaux opérés pendant les mêmes périodes concernées n'ont donné lieu à aucune reprise" et du fait que sa comptabilité est régulièrement contrôlée. Il s'en prend par ailleurs à la marge brute de 23%, qui ne correspondrait pas aux montants ressortant de sa comptabilité, ni à l'activité de son entreprise. Celle-ci ne relèverait pas de la menuiserie "classique", mais consisterait principalement en la pose de fenêtres, activité où les marges seraient plus faibles, ce d'autant que le marché imposerait d'accorder des rabais aux clients. En outre, dans son entreprise, la masse salariale représenterait entre 24 et 25% du chiffre d'affaires, alors que la proportion serait de l'ordre de 17 à 18% dans une activité de menuiserie traditionnelle. Le recourant joint seize "dossiers financiers" aux fins de démontrer que la marge retenue par l'Administration fédérale et confirmée par l'autorité précédente serait erronée.
4.3 S'agissant des conditions de la taxation par estimation, les dénégations et affirmations toutes générales du recourant ne suffisent à l'évidence pas à démontrer la force probante de sa comptabilité, ce d'autant que, dans son recours devant l'autorité précédente, il a explicitement admis l'existence de certaines erreurs et "omissions involontaires".
Quant à la marge brute sur laquelle sont basées les estimations, les dossiers financiers produits par le recourant constituent des moyens de preuve nouveaux et sont, partant, irrecevables (cf. consid. 1.2 ci-dessus). Pour ce qui est du reste des particularités de l'entreprise du recourant, l'Administration fédérale et, à sa suite, l'autorité précédente en ont déjà tenu compte en basant leur estimation sur une marge brute de 23%, alors que, selon les données d'expérience, celle pratiquée dans la branche de la menuiserie est en moyenne de 30%. Cet écart de 7% correspond d'ailleurs approximativement à la part accrue que la masse salariale représenterait dans le chiffre d'affaires du recourant (24 à 25% au lieu de 17 à 18% dans une activité de menuiserie traditionnelle) selon les affirmations, au demeurant non prouvées, de ce dernier.
5. Vu ce qui précède, le recours doit être rejeté dans la mesure où il est recevable.
Succombant, le recourant doit supporter un émolument judiciaire (cf. <ref-law>). Il n'y a pas lieu d'allouer des dépens (cf. art. 68 al. 1 et 3 LTF).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté dans la mesure où il est recevable.
2. Des frais judiciaires de 3'000 fr. sont mis à la charge du recourant.
3. Le présent arrêt est communiqué au recourant, à l'Administration fédérale des contributions, Division principale de la taxe sur la valeur ajoutée, et au Tribunal administratif fédéral, Cour I.
Lausanne, le 1er juin 2011
Au nom de la IIe Cour de droit public
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: Le Greffier:
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