Faits:
A. A.a Par contrat de travail du 5 février 2010, la banque Y._ SA a engagé X._ en qualité de "relationship manager" pour sa succursale lausannoise. Le salaire annuel convenu était de 360'100 fr., auquel s'ajoutait un bonus calculé sur les performances personnelles.
La majeure partie des comptes bancaires de l'employé se trouve auprès de la succursale de la banque. Les "conditions régissant la relation bancaire" confèrent à la banque un droit de gage sur toutes les valeurs demeurant sous sa garde pour le compte du client, ainsi qu'un droit de compensation concernant toutes les créances. L'employé a par ailleurs signé un "acte de nantissement et de cession général", qui présente en substance les caractéristiques suivantes: le constituant déclare nantir en faveur de la banque l'ensemble des titres, créances, espèces, billets de banque, métaux précieux et autres valeurs, ainsi que tous les avoirs actuels ou futurs déposés auprès de la banque ou se trouvant sous sa propriété. Les créances sont cédées à la banque comme gage mobilier, conformément aux art. 884 ss et 899 ss CC. Le droit de gage sert de garantie à toutes les prétentions actuelles ou futures de la banque à l'encontre du débiteur.
A.b Par courrier notifié le 3 avril 2012, la banque a déclaré résilier le contrat de travail avec effet immédiat pour justes motifs. En substance, il était reproché à l'employé d'avoir effectué un nombre démesuré et injustifié de transactions sur devises et sur titres en relation avec les comptes de deux clients. L'ex-employé s'est opposé par écrit au congé.
La banque a bloqué tous les comptes de son ex-employé, à savoir ses comptes liquidités, actions et hedge fund ; leurs montants s'élèvent à CHF 301'629 fr., EUR 133'852, CHF 75'565, USD 43'952 et GBP 24'070. Dans le cadre de la procédure mentionnée ci-dessous, la banque a invoqué l'acte de nantissement général, en expliquant qu'il y aurait vraisemblablement lieu à réparation pour les pertes que l'ex-employé a fait subir à deux de ses clients; elle estime ces pertes à plus d'un million d'euros.
B. B.a L'ex-employé a saisi la Chambre patrimoniale cantonale du canton de Vaud d'une requête de mesures superprovisionnelles et provisionnelles datée du 7 avril 2012, visant à ce que la banque et sa succursale reçoivent l'ordre de débloquer tous les comptes à son nom au sein de la succursale, sous menace de la peine prévue à l'<ref-law>.
Le Juge délégué de la Chambre patrimoniale a rejeté la requête superprovisoire. Après avoir tenu audience, il a admis la requête provisionnelle par ordonnance du 16 mai 2012, en application des <ref-law>. Il a invité le requérant à faire valoir son droit en justice dans un délai échéant le 20 août 2012.
B.b L'ex-employé a déposé une demande datée du 6 juin 2012 devant la Chambre patrimoniale. Il requiert des dommages-intérêts pour résiliation injustifiée (683'100 fr.), une indemnité représentant six mois de salaire (172'200 fr.) et une indemnité pour tort moral fixée à dire de justice. Il renouvelle en outre la conclusion déjà formée à titre provisionnel, à savoir que la banque et sa succursale doivent se voir intimer l'ordre de débloquer tous les comptes à son nom, sous menace de sanction pénale.
B.c Par mémoire du 9 juillet 2012, la banque et sa succursale ont fait appel de l'ordonnance provisionnelle. L'exécution de celle-ci avait déjà été suspendue par décision du 3 juillet 2012.
Le 30 août 2012, le Juge délégué de la Cour d'appel civile du Tribunal cantonal a admis l'appel et rejeté la requête provisionnelle. Il a condamné l'ex-employé aux frais et dépens de la procédure provisionnelle.
C. L'ex-employé (ci-après: le recourant) saisit le Tribunal fédéral d'un recours en matière civile dirigé contre la banque et sa succursale, dans lequel il requiert le rejet de l'appel et la confirmation de l'ordonnance de mesures provisionnelles rendue en première instance.
Le recours bénéficie de l'effet suspensif, en vertu de l'ordonnance rendue le 15 novembre 2012 par la Présidente de la Cour de céans. Cette même décision constate en outre que la succursale, faute de jouir de la personnalité juridique, est dépourvue de la capacité de partie et ne peut dès lors pas participer à la présente procédure; qu'en conséquence, la banque, agissant par sa succursale lausannoise, revêt seule la qualité d'intimée au recours.
La banque conclut au rejet du recours. L'autorité précédente se réfère à son arrêt.

Considérant en droit:
1. Le Tribunal fédéral examine d'office et librement la recevabilité des recours qui lui sont soumis (<ref-ruling> consid. 1).
1.1 En principe, le recours en matière civile n'est recevable que contre des décisions finales, soit des décisions mettant fin à la procédure (<ref-law>; <ref-ruling> consid. 3.1 p. 86). Lorsqu'il vise des décisions préjudicielles ou incidentes autres que celles concernant la compétence ou la récusation (<ref-law>), le recours n'est admissible qu'à deux conditions alternatives: il faut que la décision puisse causer un préjudice irréparable, ou que l'admission du recours puisse conduire immédiatement à une décision finale permettant d'éviter une procédure probatoire longue et coûteuse (art. 93 al. 1 let. a et b LTF).
La décision sur mesures provisionnelles est finale lorsqu'elle est rendue dans une procédure indépendante de toute autre et qu'elle y met un terme. Elle est en revanche incidente lorsqu'elle statue sur des mesures provisionnelles qui se greffent - ou sont vouées à se greffer - sur une procédure principale au fond, sans laquelle elles ne peuvent subsister (<ref-ruling> consid. 1.2; <ref-ruling> consid. 1.1; <ref-ruling> consid. 3.1).
Le jugement statuant sur l'action possessoire (art. 927 s. CC) est une décision sur mesures provisionnelles au sens de l'<ref-law>. La protection qu'il est susceptible de conférer n'est que provisoire. En effet, l'action possessoire ne vise en principe qu'au rétablissement et au maintien d'un état de fait antérieur; sous réserve de l'<ref-law>, elle ne conduit pas à juger de la conformité au droit de cet état de fait. Une procédure engagée sur le terrain du droit peut donc mettre fin aux effets d'une décision portant sur la protection de la possession (<ref-ruling> consid. 4.1; <ref-ruling> consid. 2; <ref-ruling> consid. 1b). Cela étant, l'objet de l'action possessoire est autre que celui de l'action pétitoire, laquelle ne doit pas obligatoirement être introduite. Dans cette mesure, la décision sur la protection de la possession clôt une procédure totalement indépendante et doit être qualifiée de finale (arrêts 5A_123/2009 du 23 juin 2009 consid. 1.1; 5A_181/2007 du 26 juin 2007 consid. 1.2; Message du 28 février 2001 concernant la révision totale de l'organisation judiciaire fédérale, FF 2001 4129).
Le jugement statuant sur l'action possessoire (art. 927 s. CC) est une décision sur mesures provisionnelles au sens de l'<ref-law>. La protection qu'il est susceptible de conférer n'est que provisoire. En effet, l'action possessoire ne vise en principe qu'au rétablissement et au maintien d'un état de fait antérieur; sous réserve de l'<ref-law>, elle ne conduit pas à juger de la conformité au droit de cet état de fait. Une procédure engagée sur le terrain du droit peut donc mettre fin aux effets d'une décision portant sur la protection de la possession (<ref-ruling> consid. 4.1; <ref-ruling> consid. 2; <ref-ruling> consid. 1b). Cela étant, l'objet de l'action possessoire est autre que celui de l'action pétitoire, laquelle ne doit pas obligatoirement être introduite. Dans cette mesure, la décision sur la protection de la possession clôt une procédure totalement indépendante et doit être qualifiée de finale (arrêts 5A_123/2009 du 23 juin 2009 consid. 1.1; 5A_181/2007 du 26 juin 2007 consid. 1.2; Message du 28 février 2001 concernant la révision totale de l'organisation judiciaire fédérale, FF 2001 4129).
1.2 1.2.1 Le recourant plaide que l'arrêt attaqué doit être qualifié de final dès lors qu'il statue sur la possession de ses comptes bancaires. Sa requête provisionnelle du 7 avril 2012 viserait à la cessation d'un trouble illicite de sa possession; par sa mesure de blocage, la banque le priverait indûment de la maîtrise, soit de la possession de ses comptes bancaires.
1.2.2 Dans le canton de Vaud, la Chambre patrimoniale cantonale connaît, pour l'ensemble du canton, de toutes les causes patrimoniales dont la valeur litigieuse est supérieure à 100'000 fr. (art. 96g de la loi vaudoise d'organisation judiciaire [LOJV - RSV 173.01]; art. 2 al. 1 let. c de la loi vaudoise sur la juridiction du travail [LJT - RSV 173.61]). Les actions possessoires (art. 927 et 928 CC) relèvent du président du tribunal d'arrondissement (art. 6 ch. 55 du Code de droit privé judiciaire vaudois [CDPJ - RSV 211.02]). Lorsque la loi désigne une autorité collégiale pour statuer sur le fond, le président ou, pour la Chambre patrimoniale cantonale, le juge désigné par la cour, est néanmoins compétent pour statuer dans les affaires soumises à la procédure sommaire en vertu des <ref-law> (art. 43 al. 1 let. e CDPJ).
En l'occurrence, le recourant a déposé une requête de mesures provisionnelles tendant à lever le blocage de ses comptes bancaires. Dans cette écriture, il se plaint du caractère abusif de son licenciement et de la mesure illicite appliquée à ses comptes par son ex-employeuse. Il annonce son intention de déposer une action au fond, destinée à contester son licenciement et à valider la mesure requise, en démontrant le caractère illégal du blocage opéré par la banque. Il n'est nullement question d'un droit à la protection de la possession fondé sur les art. 927 s. CC. Le recourant a saisi la Chambre patrimoniale cantonale, et non le Président du Tribunal d'arrondissement. Le Juge délégué de la Chambre, faisant application des <ref-law>, a admis la requête. Conformément à l'<ref-law>, il a imparti au recourant un délai au 20 août 2012 pour faire valoir son droit en justice. Le recourant a satisfait à ce réquisit en déposant une demande du 6 juin 2012 contenant une conclusion destinée à valider la mesure provisionnelle obtenue.
Il découle de ce qui précède que le recourant plaide à tort avoir introduit une action possessoire, à laquelle la décision attaquée aurait mis fin. La mesure provisionnelle requise se greffe sur une procédure principale sans laquelle elle ne peut subsister. Il s'ensuit que la décision attaquée est incidente au sens de l'<ref-law>. Peut rester indécise la question de savoir si une action possessoire aurait pu être intentée dans le cas concret (sur la possibilité de posséder une créance, cf. par ex. PAUL-HENRI STEINAUER, Les droits réels, tome I, 5e éd. 2012, n°s 198 et 318c; WOLFGANG ERNST, in Basler Kommentar, 4e éd. 2011, n° 48 ad <ref-law>; EMIL W. STARK, Berner Kommentar, 3e éd. 2001, n° 69 ss ad <ref-law>).
1.2.3 Le recourant objecte que la décision est finale à un autre titre, à savoir qu'elle le condamne aux frais et dépens de la procédure. L'argument est inopérant; en effet, la décision sur cette question accessoire doit recevoir la même qualification que la décision principale à laquelle elle se rattache, qui est en l'occurrence de nature incidente (cf. <ref-ruling> consid. 1.1; <ref-ruling> consid. 1.2 p. 331).
1.3 Dès lors qu'il est dirigé contre une décision incidente, le recours doit réaliser l'une des alternatives énoncées à l'<ref-law>. L'hypothèse envisagée à la lettre b de cette disposition n'entre manifestement pas en ligne de compte. Il s'agit donc de démontrer que la décision entreprise peut causer un préjudice irréparable (let. a).
1.3.1 Le préjudice doit être de nature juridique; il ne peut s'agir d'un préjudice de fait ou d'un préjudice purement économique, comme l'allongement ou le renchérissement de la procédure (cf. arrêt 4A_36/2012 du 26 juin 2012 consid. 1.2 et 1.3, in sic! 2012 627; <ref-ruling> consid. 1.2.3; <ref-ruling> consid. 1.3 et 1.4). Le préjudice n'est pas irréparable lorsqu'il pourrait entièrement disparaître grâce à une décision finale favorable à la partie recourante. Il appartient au recourant de démontrer qu'il est exposé concrètement à un préjudice irréparable, à moins que cette conséquence ne découle manifestement de la décision attaquée ou de la nature de la cause (ATF <ref-ruling> consid. 1.1; arrêt 4A_460/2011 du 20 décembre 2011 consid. 1.1 et 1.2, in sic! 2012 480).
1.3.2 Le recourant est parti de la prémisse erronée que la décision était finale; il ne discute donc pas la condition imposée par l'<ref-law>. Toutefois, en s'attachant à démontrer que l'atteinte prétendument subie risque de lui causer un préjudice difficilement réparable (cf. <ref-law>), il soulève des arguments qui pourraient aussi concerner la recevabilité du recours.
L'arrêt attaqué contient les constatations suivantes: le recourant doit payer chaque mois un loyer de 2'400 fr., ainsi qu'une contribution d'entretien de 11'500 fr. Le blocage de ses comptes bancaires n'est toutefois pas susceptible d'entraîner sa faillite, ni la perte de ses moyens d'existence, dès lors notamment qu'il peut solliciter des indemnités de l'assurance-chômage. A supposer qu'il ne dispose pas de réserves financières, ce qui n'est pas établi, le recourant pourrait être contraint d'effectuer des aménagements en matière de pension alimentaire et de logement; toutefois, même dans cette hypothèse, l'on ne saurait parler de préjudice difficilement réparable au sens de l'<ref-law>.
Le recourant conteste l'analyse juridique de l'autorité d'appel, mais ne s'attache pas à démontrer en quoi ses constatations de fait seraient arbitraires (cf. <ref-law>; <ref-ruling> consid. 1.4.3). Il se contente de présenter sa propre version des faits, alléguant qu'il serait atteint dans ses moyens d'existence, que son revenu ne serait plus que de 102'000 fr. et qu'il aurait dû puiser dans sa fortune pendant les 90 jours du délai de carence précédant l'indemnisation de sa perte de gain. L'on ignore ainsi la situation financière exacte du recourant, qui ne soutient pas ni ne démontre que le blocage de ses comptes l'exposerait à une situation d'endettement et à des procédures fondées sur la LP.
Au vu de ce qui précède, il faut conclure que la décision n'est pas susceptible de causer un préjudice irréparable. Il en est de même du prononcé accessoire sur les frais et dépens (ATF <ref-ruling> consid. 1.2.2 spéc. p. 333 i.f. et 334).
1.4 Dès lors que les prévisions de l'art. 93 al. 1 let. a ou b LTF ne sont pas réalisées, le recours contre la décision incidente se révèle irrecevable.
2. Le recourant, qui succombe, supportera les frais de la présente procédure (<ref-law>) et versera une indemnité de dépens à la banque intimée (art. 68 al. 1 et 2 LTF).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est irrecevable.
2. Les frais judiciaires, arrêtés à 5'000 fr., sont mis à la charge du recourant.
3. Le recourant versera à l'intimée une indemnité de 6'000 fr. à titre de dépens.
4. Le présent arrêt est communiqué aux mandataires des parties et au Juge délégué de la Cour d'appel civile du Tribunal cantonal du canton de Vaud.
Lausanne, le 15 janvier 2013
Au nom de la Ire Cour de droit civil
du Tribunal fédéral suisse
La Présidente: Klett
La Greffière: Monti