Faits:
A. S._ exploitait avec son épouse, sous l'égide de la société anonyme Hôtel-Restaurant X._ SA, l'Hôtel Y._. Victime d'un accident le 17 janvier 2005, il perçoit depuis lors des indemnités journalières de l'assurance-accidents ainsi qu'une rente entière de l'assurance-invalidité (depuis le 1er janvier 2006).
S._ s'est également adressé à Gastrosocial Caisse de pension (ci-après: Gastrosocial) - auprès de laquelle il était assuré pour la prévoyance professionnelle - en vue d'obtenir le paiement d'une rente d'invalidité. En raison d'une surindemnisation, Gastrosocial a refusé d'allouer des prestations de la prévoyance professionnelle.
B. Le 16 juillet 2008, S._ a ouvert action contre Gastrosocial devant la Cour des assurances sociales du Tribunal cantonal du canton de Vaud. Il a conclu à ce que l'institution de prévoyance soit condamnée à lui verser, dès et y compris le mois de janvier, une rente entière d'invalidité, fixée sur un revenu annuel de base de 72'000 fr. Par jugement du 18 mars 2010, la juridiction cantonale a rejeté la demande, considérant que Gastrosocial était fondée à refuser d'allouer une rente d'invalidité de la prévoyance professionnelle pour cause de surindemnisation.
C. S._ interjette un recours en matière de droit public contre ce jugement dont il demande l'annulation. Il conclut au renvoi de la cause à la juridiction cantonale.
Gastrosocial conclut au rejet du recours, tandis que l'Office fédéral des assurances sociales a renoncé à se déterminer.

Considérant en droit:
1. Le recours en matière de droit public peut être formé pour violation du droit, tel qu'il est délimité par les art. 95 et 96 LTF. Le Tribunal fédéral applique le droit d'office (<ref-law>), sans être limité par les arguments de la partie recourante ou par la motivation de l'autorité précédente. Le Tribunal fédéral n'examine en principe que les griefs invoqués, compte tenu de l'exigence de motivation prévue à l'<ref-law>, et ne peut aller au-delà des conclusions des parties (<ref-law>). Il fonde son raisonnement sur les faits retenus par la juridiction de première instance (<ref-law>) sauf s'ils ont été établis de façon manifestement inexacte ou en violation du droit au sens de l'<ref-law> (<ref-law>). La partie recourante qui entend s'écarter des faits constatés doit expliquer de manière circonstanciée en quoi les conditions de l'<ref-law> sont réalisées sinon un état de fait divergent ne peut être pris en considération. Aucun fait nouveau ni preuve nouvelle ne peut être présenté à moins de résulter de la décision de l'autorité précédente (<ref-law>).
2. 2.1 D'après l'art. 24 al. 1 OPP 2, édicté par le Conseil fédéral en vertu de la délégation de compétence de l'<ref-law>, l'institution de prévoyance peut réduire les prestations d'invalidité et de survivants de la prévoyance professionnelle obligatoire, dans la mesure où, ajoutées à d'autres revenus à prendre en compte, elles dépassent 90 % du gain annuel dont on peut présumer que l'intéressé est privé. Par « gain annuel dont on peut présumer que l'intéressé est privé », la jurisprudence a précisé qu'il faut entendre le salaire hypothétique que l'assuré réaliserait sans invalidité, ce qui ne correspond pas forcément au gain effectivement obtenu avant la survenance de l'éventualité assurée (<ref-ruling> consid. 3b p. 164; <ref-ruling> consid. 5a p. 197; 204 consid. 5b p. 209 et les références).
2.2 Dans le cadre de la prévoyance professionnelle plus étendue, les institutions de prévoyance sont libres en ce qui concerne l'aménagement des prestations et leur financement dans les limites fixées par l'<ref-law>, pour autant qu'elles se conforment aux exigences constitutionnelles, telles l'égalité de traitement, l'interdiction de l'arbitraire et la proportionnalité (<ref-ruling> consid. 6.4 p. 109). S'agissant plus particulièrement de la question de la surindemnisation et de la coordination avec d'autres assurances sociales, le Tribunal fédéral a précisé que les règles résultant de la législation en matière de prévoyance professionnelle ne valent que pour les prestations de la prévoyance professionnelle obligatoire auxquelles s'applique la LPP; pour ce qui est de la prévoyance plus étendue, les institutions de prévoyance restent libres de régler différemment la coordination avec d'autres assurances sociales (<ref-ruling> consid. 3d p. 155 et les références citées).
2.3 Selon l'art. 9.2 du Règlement de prévoyance (dans sa teneur en vigueur du 1er janvier 2005 au 31 décembre 2006, applicable en l'espèce), les prestations de la Caisse de pension Gastrosocial sont réduites dans la mesure où, ajoutées aux prestations de tiers et à un éventuel salaire, elles dépasseraient 90 % de la perte de gain.
3. 3.1 Le recourant se plaint d'une application arbitraire de l'art. 9.2 du Règlement de prévoyance, en ce sens que la notion de « perte de gain » contenue dans cette disposition réglementaire devrait avoir le même sens que la notion de « gain dont on peut présumer que l'intéressé est privé » au sens de l'art. 24 al. 1 OPP 2.
3.2 Se fondant sur une interprétation littérale de la disposition réglementaire, la juridiction cantonale a considéré pour sa part que la notion de « perte de gain » se distinguait de la notion employée à l'art. 24 al. 1 OPP 2. En tant qu'elle se basait sur la situation concrète de la personne assurée immédiatement antérieure à la survenance de l'incapacité de travail, la conception de l'institution de prévoyance n'était pas critiquable.
3.3 Dans un arrêt rendu au sujet de l'interprétation de l'art. 9.2 du Règlement de prévoyance de Gastrosocial (dans sa teneur en vigueur depuis le 1er janvier 2007), le Tribunal fédéral a laissé entendre que dans sa version antérieure (cf. supra consid. 2.3), cette disposition prévoyait une limite de surindemnisation fixée à 90 % du gain présumé perdu (arrêt 9C_404/2008 du 17 novembre 2008 consid. 5). Il est dès lors hautement douteux que l'interprétation de la juridiction cantonale soit conforme au droit fédéral. Il n'y a cependant pas lieu de trancher définitivement cette question, car le recourant n'a de toute manière pas établi que ses revenus auraient progressé postérieurement à la survenance de l'incapacité de travail.
4. 4.1 Le recourant soutient qu'il ne serait pas conforme à l'art. 24 al. 1 OPP 2 d'admettre une situation de surindemnisation en se fondant sur les gains effectivement réalisés en 2004, respectivement pendant les années précédentes, en considérant qu'il aurait poursuivi son activité au sein de l'entreprise familiale. Invoquant - implicitement - une constatation manifestement inexacte des faits pertinents consécutive à une mauvaise appréciation des preuves, il affirme que sans invalidité, il aurait nécessairement exercé une activité professionnelle au service d'un autre employeur ou à titre indépendant, puisqu'il n'était plus administrateur de la société exploitante depuis novembre 2007 et qu'il était désormais divorcé de son épouse. Il convenait par ailleurs de tenir compte de la valeur économique réelle de sa collaboration au sein de l'établissement, car il percevait à l'époque une rémunération inférieure aux normes de salaire usuelles.
4.2 Les premiers juges ont jugé comme vraisemblable le fait que, sans invalidité, le recourant aurait poursuivi son activité hôtelière, puisqu'il s'agissait d'une entreprise familiale. L'hôtel-restaurant était un établissement modeste que les propriétaires exploitaient sans tirer de revenus financiers importants. Vu la situation économique et la structure de l'entreprise, les projets de développement évoqués par le recourant ne paraissaient pas de nature à entraîner une augmentation importante du chiffre d'affaires. Le salaire perçu depuis plusieurs années par le recourant, que l'intimée a estimé en moyenne à 48'000 fr. environ, n'était donc pas un salaire d'un niveau temporairement bas, mais bien le salaire ordinaire dont on pouvait présumer qu'il était privé. Ce montant était nettement inférieur à la limite à prendre en considération pour la surindemnisation (56'311 fr.). Dans ces conditions, l'intimée pouvait refuser d'allouer des prestations d'invalidité, sans violer les garanties minimales du droit fédéral prévues à l'art. 24 al. 1 OPP 2.
4.3 Selon la jurisprudence, des possibilités théoriques de développement professionnel ou d'avancement ne doivent être prises en considération que lorsqu'il est très vraisemblable qu'elles seraient advenues. Il convient d'exiger la preuve d'indices concrets que la personne assurée aurait obtenu dans les faits un avancement ou une augmentation corrélative de ses revenus, si elle n'était pas devenue invalide. Des indices concrets en faveur de l'évolution de la carrière professionnelle doivent exister, par exemple, lorsque l'employeur a laissé entrevoir une telle perspective d'avancement ou a donné des assurances en ce sens. De simples déclarations d'intention de l'assuré ne suffisent pas. L'intention de progresser sur le plan professionnel doit, bien plus, déjà s'être manifestée par des étapes concrètes, telles que la fréquentation de cours, le début d'études ou la passation d'examen (arrêt B 80/01 du 17 octobre 2003 consid. 5.2 et les références, in REAS 2004 p. 239).
4.4 A teneur de l'argumentation du recourant, on ne saurait considérer que la juridiction cantonale a ignoré ou, du moins, apprécié de manière manifestement insoutenable l'une ou l'autre circonstance pertinente du cas d'espèce. Le recourant ne cherche d'ailleurs pas véritablement à le démontrer, en expliquant par exemple que le salaire de 48'000 fr. pris en considération était sous-évalué au regard de la taille et de la structure de l'entreprise ou que les mesures qu'il avait entreprises pour relancer son établissement étaient de nature à influencer considérablement son chiffre d'affaires. De même, il ne fait valoir aucun élément concret permettant de retenir que sans invalidité il aurait, à la date de la survenance de son accident, très vraisemblablement changé d'emploi ou débuté une autre activité lui offrant une rémunération supérieure. Les circonstances évoquées par le recourant ne sauraient être prises en considération, puisqu'elles n'étaient pas prévisibles au moment de l'accident.
5. Mal fondé, le recours doit être rejeté. Vu l'issue du litige, les frais de la présente procédure sont mis à la charge du recourant qui succombe (<ref-law>). En sa qualité d'institution chargée d'une tâche de droit public, la caisse n'a pas droit à des dépens (<ref-law>).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté.
2. Les frais judiciaires, arrêtés à 500 fr., sont mis à la charge du recourant.
3. Le présent arrêt est communiqué aux parties, à la Cour des assurances sociales du Tribunal cantonal du canton de Vaud et à l'Office fédéral des assurances sociales.
Lucerne, le 30 novembre 2010
Au nom de la IIe Cour de droit social
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: Le Greffier:
Meyer Piguet