Sachverhalt:
A. X._ (Ehemann) (Jahrgang 1951) und Y._ (Ehefrau) (Jahrgang 1961) heirateten im September 1988. Sie wurden Eltern zweier Söhne (Jahrgang 1988 und 1997) und zweier Töchter (Jahrgang 1989 und 1999). X._ arbeitet vollzeitlich als Arzt. Y._ besorgte während der Ehe den Haushalt und betreute die Kinder. Sie arbeitete zudem in einem geringen Pensum als Lehrerin. Zwischenzeitlich hat sie ihr Pensum auf 50%-60% erhöht.
Die Parteien leben seit Oktober 2003 getrennt. Die Folgen des Getrenntlebens mussten gerichtlich geregelt werden.
B. Am 19. März 2007 reichten die Parteien ein gemeinsames Scheidungsbegehren ein. Mit Urteil vom 15. Juni 2009 schied das Kreisgericht St. Gallen die Ehe. Rechtskräftig sind der Scheidungspunkt, die Zuteilung der elterlichen Sorge über die beiden unmündigen Kinder an die Mutter sowie die Aufrechterhaltung einer Beistandschaft, das Besuchs- und Ferienrecht des Vaters, dessen Verpflichtung zur Zahlung von Kinderunterhaltsbeiträgen von je Fr. 1'200.-- pro Monat (zuzüglich Kinder- und Ausbildungszulagen) für die beiden jüngsten Kinder sowie die güterrechtliche Auseinandersetzung und der Vorsorgeausgleich.
Streitig blieb hingegen der nacheheliche Unterhalt. Das Kreisgericht verpflichtete X._ zu monatlichen Unterhaltszahlungen von Fr. 1'200.-- bis Ende Oktober 2014.
C. Auf Berufung von Y._ und Anschlussberufung von X._ hin legte das Kantonsgericht St. Gallen mit Urteil vom 17. Mai 2010 den monatlichen Unterhaltsbeitrag auf Fr. 2'800.-- bis Oktober 2014 und anschliessend auf Fr. 1'800.-- bis April 2015 fest.
D. Dem Bundesgericht beantragt X._ (nachfolgend Beschwerdeführer) in seiner Beschwerde vom 17. Juni 2010 die Aufhebung des kantonsgerichtlichen Urteils und seine Verurteilung zu monatlichen Unterhaltszahlungen an Y._ (nachfolgend Beschwerdegegnerin) von Fr. 1'200.-- bis Ende Oktober 2014. Eventualiter verlangt er die Rückweisung der Sache an die Vorinstanz zur ergänzenden Abklärung und Neubeurteilung.
Das Kantonsgericht hat die Akten zugestellt, auf eine Vernehmlassung aber - wie auch die Beschwerdegegnerin - verzichtet.

Erwägungen:
1. Angefochten ist die in einem kantonal letztinstanzlichen Ehescheidungsurteil angeordnete und Fr. 30'000.-- übersteigende Regelung des nachehelichen Unterhalts. Die Beschwerde in Zivilsachen ist somit grundsätzlich zulässig (<ref-law>).
2. 2.1 Die 1988 geschlossene Ehe der Parteien hat bis zur tatsächlichen Trennung (2003) rund 15 Jahre und bis zur rechtskräftigen Scheidung (2009) knapp 21 Jahre gedauert. Es ist unbestrittenermassen von einer lebensprägenden Ehe mit einem grundsätzlichen Anspruch beider Ehegatten auf Fortführung der ehelichen Lebenshaltung auszugehen. Das Vertrauen auf den Weiterbestand der bisherigen, frei vereinbarten Aufgabenteilung ist objektiv schutzwürdig (vgl. <ref-ruling> E. 4.1 S. 61).
2.2 Zwischen den Parteien ist insbesondere strittig, ob der nacheheliche Unterhalt vorliegend nach der einstufig-konkreten Methode oder nach der Bedarfsberechnung mit Überschussteilung zu berechnen ist.
2.2 Zwischen den Parteien ist insbesondere strittig, ob der nacheheliche Unterhalt vorliegend nach der einstufig-konkreten Methode oder nach der Bedarfsberechnung mit Überschussteilung zu berechnen ist.
2.3 2.3.1 Nach der kantonsgerichtlichen Feststellung hat das Familieneinkommen vor der Trennung im Jahr 2003 monatlich Fr. 17'500.-- betragen (Fr. 17'000.-- des Beschwerdeführers und Fr. 750.-- der Beschwerdegegnerin). Die Parteien hätten keine Sparquote erzielt, sondern das Familieneinkommen vollumfänglich für den laufenden Unterhalt der sechsköpfigen Familie verwendet, zumal die beiden Söhne besonders betreuungsbedürftig gewesen seien. Das von der Beschwerdegegnerin nach der Trennung erzielte Mehreinkommen von Fr. 4'000.-- bis Fr. 5'000.-- pro Monat sei durch die trennungsbedingten Mehrkosten offensichtlich aufgezehrt worden.
Das Kantonsgericht erachtete deshalb die Bedarfsberechnung mit hälftiger Überschussteilung als tauglichste Berechnungsmethode.
2.3.2 Es ging für die Berechnung der Unterhaltsbeiträge beim Beschwerdeführer von einem aktuellen Einkommen von Fr. 16'200.-- pro Monat (ohne Kinderzulagen) und einem Bedarf von Fr. 9'840.-- pro Monat aus.
2.4 Der Beschwerdegegnerin rechnete das Kantonsgericht aufgrund eines Arbeitspensums von 60 % ein aktuelles Monatseinkommen von Fr. 5'700.-- (ohne Kinderzulagen) an. Den monatlichen Bedarf berechnete es auf Fr. 4'940.-- und verneinte die Zusprechung eines Vorsorgeunterhaltes.
2.5 Nach der Gegenüberstellung des Einkommens und Bedarfs der Parteien rechnete das Kantonsgericht der Beschwerdegegnerin zu ihrem Bedarf von monatlich Fr. 4'940.-- die Hälfte des Überschusses (damit Fr. 3'560.-- pro Monat) hinzu. Von diesen Fr. 8'500.-- pro Monat, die den ehelichen Lebensstandard offensichtlich nicht überschreiten würden, zog es sodann ihr Monatseinkommen von Fr. 5'700.-- ab und sprach ihr einen Unterhaltsbeitrag von Fr. 2'800.-- pro Monat zu.
2.6 Zusätzlich hielt das Kantonsgericht fest, dass man auch unter Anwendung der einstufig-konkreten Methode zum gleichen Unterhaltsbeitrag gelange.
Gestützt auf einen doppelten Grundbetrag (Fr. 2'460.--), Gesundheitskosten (Fr. 200.--), Autokosten (Fr. 500.--), eine zusätzliche Risikoabdeckung (Fr. 100.--), Kommunikationskosten (Fr. 100.--), Ferien und Freizeit (Fr. 1'000.--) sowie einer Reserve beziehungsweise Rückstellung (Fr. 500.--) resultiere ebenfalls ein tatsächlicher Monatsbedarf aufgrund des bisherigen ehelichen Lebensstandards von Fr. 8'500.--, womit sich nach Berücksichtigung der Eigenversorgungskapazität von Fr. 5'700.-- pro Monat wiederum ein Unterhaltsbeitrag von monatlich Fr. 2'800.-- ergebe.
2.7 Den monatlichen Unterhaltsbeitrag von Fr. 2'800.-- reduzierte das Kantonsgericht ab November 2014 (wie von der Beschwerdegegnerin beantragt) auf Fr. 1'800.--. Da der Beschwerdegegnerin ab Mai 2015 eine volle Erwerbstätigkeit zumutbar sei, sprach ihr das Kantonsgericht ab diesem Zeitraum keine Unterhaltsbeiträge mehr zu.
3. 3.1 Die Beschwerde ist zu begründen (<ref-law>). Mit ihr ist in gedrängter Form durch Auseinandersetzung mit den Erwägungen des angefochtenen Entscheides darzulegen, welche Vorschriften und warum sie von der Vorinstanz verletzt worden sein sollen. Allgemein gehaltene Einwände, die ohne aufgezeigten oder erkennbaren Zusammenhang mit bestimmten Entscheidungsgründen vorgebracht werden, genügen nicht (<ref-ruling> E. 3.3 S. 60).
Wird eine Sachverhaltsfeststellung beanstandet, muss in der Beschwerdeschrift dargelegt werden, inwiefern diese Feststellung willkürlich (<ref-ruling> E. 1.5 S. 401) oder durch eine andere Rechtsverletzung im Sinne von <ref-law> (beispielsweise <ref-law> oder <ref-law>) zustande gekommen ist und inwiefern die Behebung des Mangels für den Ausgang des Verfahrens entscheidend sein kann (<ref-law>). Auf rein appellatorische Kritik am Sachverhalt tritt das Bundesgericht nicht ein (<ref-ruling> E. 5.2.2 S. 322; <ref-ruling> E. 2.2 S. 41).
3.2 Der Beschwerdeführer macht geltend, es sei unerfindlich, warum das Kantonsgericht angesichts des überdurchschnittlichen Familieneinkommens von durchschnittlichen Verhältnissen ausgegangen sei. Die Anwendung der Methode der Bedarfsberechnung mit Überschussteilung müsse deshalb ausscheiden. Soweit die Vorinstanz diese Methode trotzdem verwende, verletze sie <ref-law>, denn dies führe vorliegend dazu, dass der gebührende Unterhalt aufgrund des ehelichen Lebensstandards - der die Obergrenze darstelle - überschritten werde.
Die zusätzliche Bedarfsberechnung aufgrund der einstufig-konkreten Methode sei wenig überzeugend und damit werde der gebührende Unterhalt aufgrund der ehelichen Lebenshaltung "offenkundig massiv überschritten". Es handle sich bei der Berechnung des gebührenden Unterhalts um eine Rechtsfrage, die vom Bundesgericht frei überprüft werden könne. Soweit das Bundesgericht jedoch der Auffassung sei, es handle sich um eine tatsächliche Frage, "wäre sie wegen offensichtlicher Unrichtigkeit zu korrigieren".
3.3 Soweit die konkrete Höhe einer Bedarfsposition in Frage steht, handelt es sich um eine Tatfrage. Ob (festgestellte) Aufwendungen bei der Bedarfsberechnung hingegen zu berücksichtigen sind, stellt eine Rechtsfrage dar.
3.4 Der Beschwerdeführer beanstandet einerseits die Anwendung der Methode der Bedarfsberechnung mit Überschussteilung. Andererseits unterlässt er es, auf die kantonsgerichtliche Bedarfsberechnung aufgrund der einstufig-konkreten Methode (deren Anwendung er im Ergebnis gerade in Abwendung der Überschussteilung verlangt) einzugehen und begnügt sich insoweit mit allgemein gehaltenen Einwänden. Insbesondere legt er nicht dar, inwiefern die Feststellungen der Höhe der einzelnen Bedarfspositionen (vgl. E. 2.6) willkürlich oder durch eine andere Rechtsverletzung im Sinne von <ref-law> zustande gekommen ist. Auf diese einzelnen Positionen geht er gar nicht ein und begnügt sich mit dem allgemeinen Hinweis, der eheliche Lebensstandard werde "offenkundig massiv überschritten".
Der Beschwerdeführer wird damit den Anforderungen von <ref-law> und <ref-law> nicht gerecht und auf die Beschwerde ist folglich nicht einzutreten.
4. Bei diesem Ausgang des Verfahrens wird der Beschwerdeführer kostenpflichtig (Art. 66 Ab. 1 BGG). Der Beschwerdegegnerin ist kein entschädigungspflichtiger Aufwand entstanden (<ref-law>).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Auf die Beschwerde wird nicht eingetreten.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 3'000.-- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
3. Es wird keine Parteientschädigung zugesprochen.
4. Dieses Urteil wird den Parteien und dem Kantonsgericht St. Gallen, II. Zivilkammer, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 20. Dezember 2010
Im Namen der II. zivilrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Die Präsidentin: Der Gerichtsschreiber:
Hohl Bettler