Faits:
A. X._, né le 22 avril 1961, et dame X._, née le 22 décembre 1964, se sont mariés le 7 octobre 1988; deux enfants sont issus de leur union, A._, né le 30 décembre 1992, et B._, né le 27 novembre 1995.
Une procédure de mesures protectrices de l'union conjugale a d'abord divisé les parties; dans ce cadre, les pensions alimentaires dues par l'époux en faveur des enfants ont été fixées, par transaction judiciaire, à 900 fr. par enfant et par mois, et celle en faveur de l'épouse à 700 fr.
B. B.a L'époux a ouvert action en divorce le 5 octobre 2007. Par ordonnance de mesures provisionnelles du 14 janvier 2008, il a notamment été astreint à contribuer à l'entretien de sa famille par le versement d'une pension mensuelle de 860 fr. pour A._ et de 840 fr. pour B._, allocations familiales en sus, et de 1'050 fr. pour son épouse.
B.b Statuant sur appel de l'épouse, le Tribunal civil de la Gruyère a modifié cette ordonnance par arrêt du 17 février 2009, en ce sens que les pensions alimentaires dues par le père pour l'entretien de ses fils ont été fixées, jusqu'aux 16 ans de B._, à 1'300 fr. pour A._ et 985 fr. pour B._, et, dès le 1er décembre 2011, à 1'180 fr. pour A._ et à 1'180 fr. pour B._. La pension de l'épouse a été fixée à 1'316 fr. 70 jusqu'au 30 novembre 2011, respectivement à 769 fr. 50 dès le 1er décembre 2011.
C. L'époux interjette le 30 mars 2009 un recours en matière civile au Tribunal fédéral contre cet arrêt, concluant à sa réforme en ce sens qu'il contribuera à l'entretien de ses fils par le versement d'une pension mensuelle, pour B._, de 800 fr. jusqu'à ses seize ans et de 950 fr. dès le 1er décembre 2011, et pour A._, de 900 fr. jusqu'à sa majorité, allocations familiales et de formation en sus.
L'intimée conclut au rejet du recours et requiert le bénéfice de l'assistance judiciaire. Le Tribunal civil de la Gruyère a renoncé à se déterminer.

Considérant en droit:
1. Le Tribunal fédéral examine d'office la recevabilité des recours qui lui sont soumis (<ref-ruling> consid. 1 p. 117).
1.1 Le recours est dirigé en temps utile (<ref-law>) contre une décision rendue en matière civile (<ref-law>) par l'autorité cantonale de dernière instance (<ref-law>) et qui met fin à la procédure de mesures provisionnelles (<ref-law>; <ref-ruling> consid. 2.2 p. 431/432 et la jurisprudence citée). Comme seule est en cause la contribution à l'entretien des enfants, on se trouve en présence d'une contestation de nature pécuniaire. Eu égard à la durée incertaine des mesures provisoires, la valeur litigieuse atteint 30'000 fr. (art. 51 al. 1 let. a et al. 4 et 74 al. 1 let. b LTF). Partant, le recours en matière civile est en principe recevable.
1.2 S'agissant d'une décision en matière de mesures provisionnelles, le recours ne peut être formé que pour violation des droits constitutionnels (<ref-law>). Le Tribunal fédéral n'examine de tels griefs que s'ils ont été invoqués et motivés (art. 106 al. 2 et 117 LTF), c'est-à-dire expressément soulevés et exposés de façon claire et détaillée (principe d'allégation; <ref-ruling> consid. 1.4 p. 287), les exigences de motivation correspondant à celles de l'art. 90 al. 1 let. b aOJ (<ref-ruling> consid. 3.2 p. 444). Il n'entre pas en matière sur les critiques de nature appellatoire (<ref-ruling> consid. 3. p. 399/400). Le recourant qui se plaint d'arbitraire ne saurait, dès lors, se borner à critiquer la décision attaquée comme il le ferait en instance d'appel, où l'autorité de recours jouit d'une libre cognition; il ne peut, en particulier, se contenter d'opposer sa thèse à celle de l'autorité cantonale, mais doit démontrer, par une argumentation précise, que cette décision est manifestement insoutenable (<ref-ruling> consid. 3 p. 352).
1.3 Le recourant ne peut obtenir la rectification ou le complètement des constatations de fait de l'arrêt cantonal que s'il démontre la violation de droits constitutionnels par l'autorité cantonale (<ref-law>), en l'occurrence de l'art. 9 Cst. Les art. 95 et 97, ainsi que l'<ref-law> ne s'appliquent pas directement puisqu'ils ne sont pas des droits constitutionnels (<ref-ruling> consid. 7.1; <ref-ruling> consid. 4.1). Mais l'application de l'art. 9 Cst. aboutit pratiquement au même résultat: le Tribunal fédéral ne corrige ainsi les constatations de fait que si elles sont arbitraires et ont une influence sur le résultat de la décision.
2. La cour cantonale a appliqué, pour fixer les contributions dues à l'entretien des enfants par le recourant, la méthode dite "de la répartition du coût de l'entretien de l'enfant en fonction du solde disponible des parents". Les revenus mensuels des époux cumulés étant supérieurs à 8'000 fr., elle a jugé que les montants issus des tabelles zurichoises ne devaient pas être diminués. En fonction de l'âge des enfants, leur entretien s'élève à 1'303 fr. 32 pour l'aîné et à 983 fr. 32 pour le cadet, allocations familiales de 230 fr. par enfant déduites. Le budget mensuel de la mère présentant un déficit de 546 fr. 76, l'entretien des enfants doit être assumé entièrement par le père, par le versement de montants arrondis à 1'300 fr. et 985 fr.
3. 3.1 Le recourant fait tout d'abord grief à la cour cantonale d'avoir établi les faits de façon manifestement inexacte, en omettant de tenir compte, dans le calcul de son budget, de ses frais professionnels, de 154 fr. par mois, pourtant allégués en cours d'instance et admis par l'intimée. Il en résulte, selon lui, un résultat insoutenable, en ce sens que les pensions fixées sont trop élevées compte tenu de ses charges.
3.2 Il ressort de l'arrêt entrepris que, hormis les charges fiscales de l'intimée, les autres postes de dépenses des parties n'ont pas été contestés devant la cour cantonale. Dans cette mesure, la critique du recourant, qu'il n'a pas soulevée dans le cadre de sa réponse sur appel, est irrecevable en raison du défaut d'épuisement des voies de droit cantonal (<ref-law>).
Au demeurant, les juges précédents ont établi que le revenu net mensuel moyen du recourant s'est élevé à 7'061 fr. 30 pour l'année 2007. Au vu de l'ensemble de ses charges et une fois acquittées les contributions d'entretien pour les enfants, ainsi que la pension pour l'intimée, arrêtée à 1'316 fr. 70, celui-ci dispose d'un solde mensuel disponible de 769 fr. 95. Partant, même en tenant compte des frais professionnels allégués par l'intéressé - partiellement contestés par l'intimée -, les contributions fixées par la cour cantonale ne portent pas atteinte à son minimum vital, son disponible s'établissant alors à 615 fr. 95. Dans ces circonstances, la correction du vice invoqué par le recourant n'est pas susceptible d'influer sur le sort de la cause; son grief est dès lors également irrecevable sous cet angle (cf. supra, consid. 1.3).
4. 4.1 Le recourant soutient ensuite que la cour cantonale aurait appliqué l'<ref-law> de manière arbitraire. Il lui fait grief d'avoir pris en considération les montants issus des tabelles de l'Office de la jeunesse du canton de Zurich sans les diminuer, alors que les parties auraient toutes deux admis une réduction de 25 % desdites tabelles, en raison du coût de la vie notoirement inférieur dans le canton de Fribourg. Il reproche en outre aux juges précédents de n'avoir pas examiné, contrairement à la jurisprudence, si le coût moyen d'entretien de ces tabelles était opportun dans le cas d'espèce. Il fait valoir à cet égard qu'il a contribué, durant trois ans, à l'entretien de son fils aîné par une pension de 900 fr. par mois et que rien ne justifie, comme l'a fait l'autorité cantonale, d'augmenter ce montant de plus de 40%. Pour la période du 29 novembre 2005 au 27 avril 2006, il a versé la somme de 10'800 fr. pour l'entretien de sa famille, alors que, dans le même temps, l'intimée n'a débité que 5'500 fr. du compte sur lequel l'argent a été versé; les besoins réels des enfants, que l'autorité cantonale aurait dû prendre en considération, seraient donc inférieurs aux montants mis à sa charge.
4.2 En vertu de l'<ref-law>, la contribution d'entretien doit correspondre aux besoins de l'enfant ainsi qu'à la situation et aux ressources des père et mère; il est tenu compte de la fortune et des revenus de l'enfant, ainsi que de la participation de celui des parents qui n'a pas la garde de l'enfant à la prise en charge de ce dernier. Ces différents critères doivent être pris en considération; ils exercent une influence réciproque les uns sur les autres. Ainsi, les besoins de l'enfant doivent être examinés en relation avec les trois autres éléments évoqués et la contribution d'entretien doit toujours être dans un rapport raisonnable avec le niveau de vie et la capacité contributive du débirentier (<ref-ruling> consid. 3a p. 112). Celui des parents dont la capacité financière est supérieure est par ailleurs tenu, suivant les circonstances, de subvenir à l'entier du besoin en argent si l'autre remplit son obligation à l'égard de l'enfant essentiellement en nature (<ref-ruling> consid. 3a/cc p. 289/290). La loi n'impose pourtant pas de méthode de calcul de la contribution d'entretien (<ref-ruling> consid. 3.2.2 p. 414).
Les besoins d'entretien statistiques moyens retenus dans les "Recommandations pour la fixation des contributions d'entretien des enfants" éditées par l'Office de la jeunesse du canton de Zurich (Empfehlungen zur Bemessung von Unterhaltsbeiträgen für Kinder, Zürich, 2e éd. 2007; www.lotse.zh.ch; cf. BREITSCHMID, Basler Kommentar, Zivilgesetzbuch I, 3e éd. 2006-2007, n. 6 ad <ref-law>) peuvent servir de point de départ pour la détermination des besoins d'un enfant dans un cas concret. Il y a toutefois lieu de les affiner en tenant compte des besoins concrets particuliers de l'enfant, ainsi que du niveau de vie et de la capacité contributive des parents (<ref-ruling> consid. 3a p. 112). En cas de situation financière particulièrement bonne, il n'est pas nécessaire de prendre en considération toute la force contributive des parents pour calculer la contribution à l'entretien des enfants. Il ne faut pas prendre comme point de départ le niveau de vie le plus élevé qu'il est possible d'avoir avec un certain revenu, mais celui qui est réellement mené. De plus, dans certaines circonstances, il peut se justifier, pour des motifs pédagogiques, d'accorder un niveau de vie plus modeste à l'enfant qu'aux parents (<ref-ruling> consid. 3b p. 113/114). Le montant de la contribution d'entretien ne doit donc pas être calculé simplement de façon linéaire d'après la capacité financière des parents, sans tenir compte de la situation concrète de l'enfant (<ref-ruling> consid. 3b/bb p. 291; arrêt 5C.66/2004 du 7 septembre 2004, consid. 1.1).
Selon la jurisprudence cantonale en matière d'entretien des enfants sur laquelle s'est fondée la cour cantonale (RFJ 2003 p. 227), les valeurs des tabelles zurichoises peuvent être réduites ou augmentées jusqu'à 25 % suivant la situation économique du ménage ou des père et mère. Les tabelles ne peuvent être reprises sans modification que dans le cas d'un ménage disposant de revenus dépassant de 20 % son minimum vital élargi aux charges fiscales (cf. arrêt 5A_507/2007 du 23 avril 2008 consid. 3 et 5).
4.3 En l'espèce, les juges précédents ont arrêté le revenu du père à 7'061 fr. 30 par mois, et imputé à la mère un revenu hypothétique de 1'670 fr. 65. Le revenu mensuel total des parties s'élève ainsi à 8'731 fr. 95. Selon les constatations de l'autorité cantonale, leurs charges mensuelles, impôts inclus, se montent respectivement à 2'689 fr. 65 et 2'217 fr. 41, à savoir à 4'907 fr. 06 au total. Même si l'on prend en compte les frais professionnels invoqués par le recourant (154 fr. par mois), les revenus des parties dépassent de plus de 70 % leurs charges. En outre, pour parvenir aux montants d'entretien de 1'303 fr. 32 pour l'aîné et 982 fr. 32 pour le cadet, la cour cantonale s'est fondée sur les tabelles zurichoises 2009, dont il ressort que l'entretien d'un enfant âgé de 13 à 18 ans s'élève à 1'870 fr. par mois, et celui d'un enfant âgé de 7 à 12 ans à 1'700 fr. De ces chiffres, elle a toutefois déduit le poste "soins et éducation", s'élevant respectivement à 265 fr. et 395 fr. par enfant, dont elle ne tient pas compte lorsque l'époux gardien ne dispose pas d'un solde disponible. Enfin, elle a également remplacé le montant retenu dans les tabelles zurichoises sous le poste "loyer", s'élevant respectivement à 315 fr. et 335 fr. par enfant, pour le remplacer par la "part effective au logement pour deux enfants", de 40 % du loyer de l'intimée, représentant 243 fr. 32 par enfant. Avec l'intimée - qui n'émet aucun grief quant aux déductions et réductions opérées par les juges précédents -, il y a ainsi lieu de constater que la cour cantonale a réduit le coût d'entretien des enfants tel qu'il ressort des tabelles précitées. Au surplus, le revenu des parties est supérieur de quelque 20 % au revenu mensuel des parents sur lequel sont fondées les tabelles zurichoises, à savoir 7'000 à 7'500 fr. (cf. arrêt 5A_792/2008 du 26 février 2009 consid. 4). Il s'ensuit que les montants retenus par les juges précédents résistent au grief d'arbitraire.
4.4 Cela étant, lorsqu'il affirme que l'intimée n'aurait pas dépensé la totalité des contributions d'entretien reçues pour la période du 29 novembre 2005 au 27 avril 2006, ce qui démontrerait que le montant de celles-ci est surévalué par rapport aux besoins concrets des enfants, le recourant se fonde sur des faits qui ne résultent pas de l'arrêt attaqué, sans démontrer - ni tenter d'ailleurs de soutenir - que la cour cantonale aurait omis, à tort, de les retenir. Partant, son grief est irrecevable sur ce point (cf. supra, consid. 1.3).
Enfin, dans la mesure où la maxime d'office s'applique à la fixation de la contribution d'entretien en faveur des enfants (<ref-ruling> consid. 3.1 p. 412), le recourant ne peut tirer aucun argument du fait que les parties étaient convenues, dans le cadre des mesures protectrices de l'union conjugales qui ont régi, dans un premier temps, leur séparation, d'une contribution d'entretien de 900 fr. par enfant. Cela ne suffit pas, en effet, à démontrer que le coût d'entretien de l'aîné ne dépasse pas cette somme. De même, le juge n'étant pas lié par les faits admis (<ref-ruling> consid. 3.2.1 p. 413), il est dénué de pertinence d'examiner si l'intimée a admis - ce qu'elle conteste - qu'il soit opéré une réduction de 25 % sur le montant des tabelles zurichoises.
5. 5.1 Le recourant fait enfin grief à la cour cantonale d'avoir fixé la contribution d'entretien due pour son fils aîné au-delà de sa majorité, qu'il atteindra le 30 décembre 2010. Selon lui, les juges précédents auraient ainsi violé l'autonomie des parties et ignoré l'art. 4 du Code du 28 avril 1953 de procédure civile fribourgeois (RSF 270.1; CPC FR). Il se fonde à cet égard sur une ancienne jurisprudence de la Cour de céans, selon laquelle était arbitraire la décision provisionnelle qui, en procédure de divorce, accordait à la mère une contribution aux frais d'entretien de l'enfant majeur; il appartenait en effet à l'enfant majeur lui-même d'entreprendre une procédure séparée devant l'autorité compétente après sa majorité, dès lors qu'il n'était pas heureux que le juge des mesures provisionnelles puisse statuer sur le sort de l'enfant majeur, alors que le juge du fond ne le pouvait pas (<ref-ruling> consid. 4 p. 102). Le recourant perd de vue que cet arrêt a été rendu avant la modification du Code civil du 7 octobre 1994, entrée en vigueur le 1er janvier 1996, dans le cadre de laquelle l'âge de la majorité civile et matrimoniale a été abaissé de vingt à dix-huit ans; à cette occasion, les Chambres fédérales ont complété l'art. 156 al. 2 aCC par une deuxième phrase, énonçant que "la contribution d'entretien peut aussi être maintenue au-delà de l'âge de la majorité". L'art. 133 al. 1 2e phrase CC a repris en substance le texte de cet article. Le juge du divorce requis de fixer la pension due à un enfant mineur doit donc le faire pour la période antérieure à la majorité, et en a également la possibilité pour la période postérieure à celle-ci; ainsi, le parent détenteur de l'autorité parentale a la faculté de demander, en son propre nom et à la place de l'enfant mineur, des contributions d'entretien non seulement pour la période précédant la majorité, mais également pour la période suivant celle-ci (<ref-ruling> consid. 3.1.4 p. 58). L'enfant mineur qui devient majeur au cours du procès en divorce ne doit pas non plus être forcé d'ouvrir une action indépendante contre son parent; il convient donc d'admettre que la faculté d'agir du parent qui détient l'autorité parentale perdure au-delà de la majorité de l'enfant, lorsque celle-ci survient en cours de procédure. Toutefois, comme l'enfant est désormais majeur, le procès - dans la mesure où il porte sur les contributions d'entretien réclamées pour la période postérieure à la majorité - ne peut pas être poursuivi contre ou sans sa volonté (<ref-ruling> consid. 3.1.5 p. 59).
5.2 En l'espèce, la cour cantonale a entendu fixer la contribution à l'entretien de l'épouse lorsque le cadet atteindra l'âge de 16 ans, en novembre 2011, moment à partir duquel elle a considéré que la faculté contributive de l'intéressée se trouvera augmentée, dans la mesure où il pourra être exigé d'elle qu'elle travaille à 80 %. Cette date est toutefois postérieure à la majorité de l'aîné, qu'il atteindra le 30 décembre 2010. Eu égard à la jurisprudence rappelée ci-dessus, il n'est pas exclu que l'intimée, si le divorce ne devait pas être prononcé d'ici la fin de l'année 2010, continue de représenter dans le cadre des mesures provisionnelles son fils devenu majeur, si celui-ci y consent. La contribution d'entretien fixée devra alors être versée en mains de l'enfant majeur (<ref-ruling> consid. 3.1.5 p. 59; arrêt 5P.114/2006 du 12 mars 2007 consid. 5.2, in Fampra.ch 2007 p. 690), ce à quoi la formulation de l'arrêt attaqué ne s'oppose pas dans la mesure où il n'est pas précisé en mains de qui la pension doit être payée. Dans ces circonstances, la décision de la cour cantonale résiste au grief d'arbitraire sur ce point.
6. Vu ce qui précède, le recours doit être rejeté dans la mesure où il est recevable. Le recourant, qui succombe, supportera les frais judiciaires (<ref-law>) et versa des dépens à l'intimée (<ref-law>). Celle-ci ne fait pas valoir que les dépens ne pourront pas être recouvrés et il ne résulte pas de la décision attaquée ou du dossier que le recourant serait impécunieux. Dans ces conditions, la demande d'assistance judiciaire de l'intimée devient sans objet.

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté dans la mesure où il est recevable.
2. La requête d'assistance judiciaire de l'intimée est sans objet.
3. Les frais judiciaires, arrêtés à 2'500 fr., sont mis à la charge du recourant.
4. Une indemnité de 3'000 fr., à payer à l'intimée à titre de dépens, est mise à la charge du recourant.
5. Le présent arrêt est communiqué aux parties et au Tribunal civil de la Gruyère.
Lausanne, le 14 juillet 2009
Au nom de la IIe Cour de droit civil
du Tribunal fédéral suisse
La Présidente: La Greffière:
Hohl Aguet