Sachverhalt:
A. Der 1963 geborene P._ meldete sich unter anderem wegen den Folgen eines am 16. Juni 1998 erlittenen Autounfalls, bei dem er sich verschiedene Frakturen und andere Verletzungen zugezogen hatte, am 21. Februar 2000 zum Leistungsbezug bei der Invalidenversicherung an. Er bezog vom 1. Juni 1999 bis 31. Januar 2001 eine ganze Rente, vom 1. Februar 2001 bis 31. Dezember 2003 eine halbe Rente und ab 1. Januar 2004 eine Dreiviertelsrente der Invalidenversicherung (Urteil I 262/06 des Eidgenössischen Versicherungsgerichts vom 16. Oktober 2006).
Im Oktober 2007 leitete die IV-Stelle des Kantons Zürich von Amtes wegen ein Revisionsverfahren ein und traf entsprechende Abklärungen. Mit Verfügung vom 6. November 2008 stellte sie einen Invaliditätsgrad von 52 % fest und setzte die bisherige Rente ab Januar 2009 auf eine halbe Rente herab.
B. Das Sozialversicherungsgericht des Kantons Zürich wies die dagegen erhobene Beschwerde mit Entscheid vom 28. Juni 2010 ab.
C. Mit Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten lässt P._ beantragen, in Aufhebung des vorinstanzlichen Entscheids und der Verfügung vom 6. November 2008 sei ihm auch nach Dezember 2008 eine Dreiviertelsrente der Invalidenversicherung zuzusprechen. Eventualiter sei die Sache an die IV-Stelle zur erneuten Abklärung der Restarbeitsfähigkeit durch die Berufliche Abklärungsstelle (BEFAS) zurückzuweisen.
Die IV-Stelle schliesst auf Abweisung der Beschwerde. Das kantonale Gericht und das Bundesamt für Sozialversicherungen verzichten auf eine Vernehmlassung.

Erwägungen:
1. 1.1 Mit der Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten kann unter anderem die Verletzung von Bundesrecht gerügt werden (<ref-law>). Die Feststellung des Sachverhalts kann nur gerügt werden, wenn sie offensichtlich unrichtig ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von Artikel 95 beruht und wenn die Behebung des Mangels für den Ausgang des Verfahrens entscheidend sein kann (<ref-law>). Das Bundesgericht legt seinem Urteil den Sachverhalt zugrunde, den die Vorinstanz festgestellt hat (<ref-law>). Es kann die Sachverhaltsfeststellung der Vorinstanz von Amtes wegen berichtigen oder ergänzen, wenn sie offensichtlich unrichtig ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von Artikel 95 beruht (<ref-law>).
1.2 Bei den vorinstanzlichen Feststellungen zum Gesundheitszustand und zur Arbeitsfähigkeit der versicherten Person handelt es sich grundsätzlich um Entscheidungen über eine Tatfrage (<ref-ruling> E. 3.2 S. 397 ff.), welche das Bundesgericht seiner Urteilsfindung zugrunde zu legen hat (E. 1.1). Gleiches gilt auch für die Frage, ob sich eine Arbeits(un)fähigkeit in einem bestimmten Zeitraum in einem revisionsrechtlich relevanten Sinne verändert hat (vgl. Urteil I 865/06 vom 12. Oktober 2007 E. 4). Die konkrete Beweiswürdigung stellt eine Tatfrage dar. Dagegen ist die Beachtung des Untersuchungsgrundsatzes und der Beweiswürdigungsregeln nach <ref-law> Rechtsfrage (132 V 393 E. 3.2 und 4 S. 397 ff.; erwähntes Urteil I 865/06 E. 4 mit Hinweisen), die das Bundesgericht im Rahmen der den Parteien obliegenden Begründungs- bzw. Rügepflicht (<ref-law> und <ref-law>;<ref-ruling> E. 1.4.1 und 1.4.2 S. 254) frei überprüfen kann (<ref-law>). Der Verzicht der Vorinstanz auf weitere Abklärungen oder Rückweisung der Sache an die IV-Stelle zu diesem Zwecke (antizipierte Beweiswürdigung; Urteil 9C_561/2007 vom 11. März 2008 E. 5.2.1) verletzt insbesondere dann Bundesrecht, wenn eine entscheidwesentliche Tatfrage, wie namentlich Gesundheitszustand und Arbeitsfähigkeit einer versicherten Person, auf unvollständiger Beweisgrundlage beantwortet wird (SVR 2011 IV Nr. 2 S. 7, 9C_904/2009 E. 3.1 mit Hinweisen).
2. 2.1 Fest steht, dass der Beschwerdeführer gemäss Urteil I 262/06 vom 16. Oktober 2006 (basierend auf einem ermittelten Invaliditätsgrad von 60 %) seit 1. Januar 2004 Anspruch auf eine Dreiviertelsrente der Invalidenversicherung hat. Streitig und zu prüfen ist, ob die Vorinstanz die von der Beschwerdegegnerin verfügte Herabsetzung der bisher ausgerichteten Dreiviertelsrente auf eine halbe Rente ab Januar 2009 zu Recht geschützt hat, wobei als Rechtsgrundlage der umstrittenen Rentenherabsetzung einzig ein Revisionsgrund im Sinne von <ref-law> in Betracht kommt. Der Beschwerdeführer verneint, dass eine revisionsbegründende Änderung in den tatsächlichen Verhältnissen eingetreten ist.
2. 2.1 Fest steht, dass der Beschwerdeführer gemäss Urteil I 262/06 vom 16. Oktober 2006 (basierend auf einem ermittelten Invaliditätsgrad von 60 %) seit 1. Januar 2004 Anspruch auf eine Dreiviertelsrente der Invalidenversicherung hat. Streitig und zu prüfen ist, ob die Vorinstanz die von der Beschwerdegegnerin verfügte Herabsetzung der bisher ausgerichteten Dreiviertelsrente auf eine halbe Rente ab Januar 2009 zu Recht geschützt hat, wobei als Rechtsgrundlage der umstrittenen Rentenherabsetzung einzig ein Revisionsgrund im Sinne von <ref-law> in Betracht kommt. Der Beschwerdeführer verneint, dass eine revisionsbegründende Änderung in den tatsächlichen Verhältnissen eingetreten ist.
2.2 2.2.1 Eine revisionsrechtliche Rentenherabsetzung im Sinne von <ref-law> setzt nach den zutreffenden Erwägungen der Vorinstanz eine anspruchserhebliche Änderung der tatsächlichen Verhältnisse voraus, welche entweder in einer objektiven Verbesserung des Gesundheitszustandes mit entsprechend gesteigerter Arbeitsfähigkeit oder in geänderten erwerblichen Auswirkungen einer im Wesentlichen gleich gebliebenen Gesundheitsbeeinträchtigung liegen kann. Demgegenüber stellt eine bloss abweichende Beurteilung eines im Wesentlichen gleich gebliebenen Sachverhaltes keine revisionsrechtlich relevante Änderung dar (<ref-ruling> E. 2b S. 372 unten; SVR 2004 IV Nr. 5 S. 13 E. 2, I 574/02; Urteil 9C_603/2008 vom 4. Februar 2009 E. 2.2 mit weiteren Hinweisen).
2.2.2 Identisch gebliebene Diagnosen schliessen eine revisionsrechtlich erhebliche Steigerung des tatsächlichen Leistungsvermögens (Arbeitsfähigkeit) grundsätzlich nicht aus. Dies gilt namentlich dann, wenn der Schweregrad eines Leidens sich verringert hat oder es der versicherten Person gelungen ist, sich besser an das Leiden anzupassen. Ob eine derartige tatsächliche Änderung vorliegt oder aber eine revisionsrechtlich unbeachtliche abweichende ärztliche Einschätzung eines im Wesentlichen gleich gebliebenen Gesundheitszustands, bedarf auch mit Blick auf die mitunter einschneidenden Folgen für die versicherte Person einer sorgfältigen Prüfung (vgl. ULRICH MEYER, Rechtsprechung des Bundesgerichts zum IVG, 1997, S. 259). Dabei gilt der Beweisgrad der überwiegenden Wahrscheinlichkeit; die blosse Möglichkeit einer Verbesserung tatsächlicher Art genügt nicht.
3. 3.1 Hinsichtlich der Bejahung des Anspruchs auf eine Dreiviertelsrente ab 1. Januar 2004 wurde auf den Bericht der BEFAS vom 17. Februar 2004 abgestellt (Urteil I 262/06 vom 16. Oktober 2006 E. 3.2), wonach dem Beschwerdeführer aus medizinischer Sicht die Ausübung einer leichten, rückenadaptierten, das linke obere Sprunggelenk nur leicht belastenden Tätigkeit, welche sitzend mit der Möglichkeit zur Wechselbelastung ebenerdig und bei manuellen Verrichtungen überwiegend auf Tischhöhe ausgeübt werden kann, im Umfang von 60 % zumutbar war. Diagnostiziert wurde ein chronisches lumbospondylogenes Syndrom linksbetont sowie belastungsabhängige Schmerzen und Minderbelastbarkeit des linken oberen Sprunggelenks.
3. 3.1 Hinsichtlich der Bejahung des Anspruchs auf eine Dreiviertelsrente ab 1. Januar 2004 wurde auf den Bericht der BEFAS vom 17. Februar 2004 abgestellt (Urteil I 262/06 vom 16. Oktober 2006 E. 3.2), wonach dem Beschwerdeführer aus medizinischer Sicht die Ausübung einer leichten, rückenadaptierten, das linke obere Sprunggelenk nur leicht belastenden Tätigkeit, welche sitzend mit der Möglichkeit zur Wechselbelastung ebenerdig und bei manuellen Verrichtungen überwiegend auf Tischhöhe ausgeübt werden kann, im Umfang von 60 % zumutbar war. Diagnostiziert wurde ein chronisches lumbospondylogenes Syndrom linksbetont sowie belastungsabhängige Schmerzen und Minderbelastbarkeit des linken oberen Sprunggelenks.
3.2 3.2.1 In Würdigung der dokumentierten weiteren Entwicklung des Gesundheitszustandes ist das kantonale Gericht gestützt auf das im Revisionsverfahren eingeholte orthopädische Gutachten des Dr. med. S._, Orthopädische Chirurgie FMH/FMCH, vom 28. Mai 2008, von einer wesentlichen Verbesserung des Gesundheitszustandes ausgegangen. In Bezug auf die Auswirkungen des Gesundheitszustands auf das Leistungsvermögen ist es den Darlegungen im Gutachten, welches es als voll beweiskräftig erachtete, gefolgt und nahm an, der Versicherte sei in seiner angestammten Tätigkeit als Maler zu 50 % arbeitsfähig, in einer leichten bis mittelschweren Tätigkeit im Umfang von 70 %, wobei diese vornehmlich in Wechselbelastung oder vorwiegend sitzend, ohne Tragen und Heben von Lasten über 5 kg pro Seite, ohne länger dauernde vornübergeneigte Haltung und ohne symmetrische Lasteinwirkung ausgeübt werden soll. In diagnostischer Hinsicht hielt Dr. med. S._ eine endgradige Bewegungseinschränkung an der linken Hüfte, belastungsabhängige, lumboradikuläre, linksseitige Beschwerden sowie belastungsabhängige Beschwerden am linken oberen Sprunggelenk fest.
3.2.2 Das kantonale Gericht erwog hiezu, bezüglich der Wirbelsäulenproblematik decke sich der im Bericht der BEFAS von Februar 2004 festgehaltene Befund einer diskret eingeschränkten Rotationsbewegung des Oberkörpers mit Endphasenschmerz der Wirbelsäule mit den Angaben des Dr. med. S._, der ebenfalls eine eingeschränkte Wirbelsäulenbeweglichkeit mit entsprechenden Grad-Angaben, die den bekannten Werten entsprechen würden, notiert habe. In neurologischer Hinsicht sei im Februar 2004 eine belastungsabhängige Schmerzproblematik des oberen linken Sprunggelenks im Vordergrund gestanden und auch Dr. med. S._ habe belastungsabhängige Beschwerden im linken oberen Sprunggelenk erwähnt. Während im Bericht der BEFAS eine im Tagesverlauf festgestellte Schwellungsneigung malleolär und im linken Fesselbereich bei der Schätzung der Arbeitsfähigkeit berücksichtigt worden sei, habe in der Expertise die Schwellungs- und Ödemneigung im Bereich des linken Rückfusses bei der Beurteilung keine Rolle mehr gespielt. Die Vorinstanz schloss hieraus, aufgrund der Schwellungsproblematik habe der Versicherte vermehrte Pausen zur Hochlagerung des Fusses benötigt, welche offenbar nicht mehr im selben Ausmass notwendig seien. Ferner hätten sich auch die Beeinträchtigungen am rechten Handgelenk verbessert. Während der abklärende Arzt der BEFAS noch eine eingeschränkte Flexion sowie Opposition mit Druckdolenz und verminderte Überstreckbarkeit des Daumenendgelenks festgestellt hätte, habe Dr. med. S._ links und rechts eine identische Flexions- und Abduktionsfähigkeit sowie seitengleiche Befunde betreffend Kraft, Sensibilität und Beweglichkeit der Finger und Daumen erwähnt. Schliesslich habe die Hüfte im Jahr 2004 noch eine erheblich eingeschränkte Rotation sowie ein massiv positives Viererzeichen (34 cm links und 22 cm rechts) gezeigt. Dr. med. S._ habe auch hier eine praktisch seitengleiche Flexion/Extension sowie Abduktion/Adduktion und Innen-/Aussenrotation vorgefunden, wobei das Viererzeichen nur noch diskret positiv (5 ° Differenz) gewesen sei. Damit sei mit Bezug auf die Hand wie auch Hüfte eine klare Verbesserung der gesundheitlichen Situation eingetreten. Die 40%ige Arbeitsunfähigkeitsschätzung im Bericht der BEFAS berücksichtige insbesondere die aufgetretene Schwellung im Sprunggelenk bei langem Stehen, welche Problematik sich zurückgebildet habe, weshalb sich die vom Experten attestierte Steigerung der Arbeitsfähigkeit auf 70 bis 75 % rechtfertige, auch wenn der Versicherte weiterhin über Rückenschmerzen und Beschwerden im linken oberen Sprunggelenk klage.
3.3 Diese Feststellung ist das Resultat einer sorgfältigen Beweiswürdigung, beschlägt tatsächliche Aspekte und ist daher für das Bundesgericht verbindlich, soweit das kantonale Gericht den rechtserheblichen Sachverhalt nicht offensichtlich unrichtig oder in Verletzung von Bundesrecht festgestellt hat (E. 1.1). Eine derartige Sachverhaltsfeststellung ist nicht erkennbar.
3.4 Mit dem Einwand, die Vorinstanz irre sich mit der Annahme einer wesentlich verbesserten Situation hinsichtlich des Sprunggelenks sowie der linken Hüfte und des rechten Handgelenks, da die erst im Laufe des Tages auftretende Schwellungsproblematik bei der Untersuchung des Gutachters am Morgen gar noch nicht zum Tragen gekommen sei und auch die übrigen Beschwerden gleich geblieben seien, dringt der Beschwerdeführer - unter dem Blickwinkel von <ref-law> - nicht durch: Zwar ist im Bericht der BEFAS von einer erst im Tagesverlauf auftretenden Schwellungs- und Ödemneigung im Bereich des linken Rückfusses die Rede. Im Gegensatz zum Zeitpunkt der Untersuchung bei Dr. med. S._ hatte der Beschwerdeführer aber noch anlässlich der Begutachtung an der Klinik X._ am 21. Juni 2002, worauf sich Dr. med. S._ ausdrücklich bezog, auf seine aktuellen Beschwerden in Form eines geschwollenen Fusses und Schmerzen bei Belastung hingewiesen. Auch in diagnostischer Hinsicht fand der Hinweis auf eine Schwellung im linken oberen Sprunggelenk Eingang in das Gutachten der Klinik X._, welche Problematik bei der Untersuchung durch Dr. med. S._ einzig noch insofern vorhanden war, als er eine leichte Schwellung festhielt. Unter den subjektiven Beschwerdeangaben findet sich jedoch kein Hinweis mehr hiezu, klagte der Versicherte diesbezüglich einzig über stichartige Schmerzen im Bereich des linken oberen Sprunggelenks. Dementsprechend leitete der Gutachter hieraus hinsichtlich der zumutbaren Restarbeitsfähigkeit keinen Bedarf für verlängerte Pausen zur Hochlagerung des Fusses mehr ab. Ebenso wenig lassen sich die Feststellungen der Vorinstanz zum erheblich verbesserten Gesundheitszustand hinsichtlich der linken Hüfte und der Handproblematik beanstanden, die sich mit dem Vergleich der Untersuchungsbefunde im Rahmen der beruflichen Abklärung und derjenigen anlässlich der Begutachtung des Dr. med. S._, wie dies die Vorinstanz ausführlich dargelegt hat, rechtfertigen.
3.5 Die vorinstanzliche Schlussfolgerung, die Expertise des Dr. med. S._ vom 28. Mai 2008 stelle unter den dargelegten Umständen eine tragfähige Grundlage dar, um die Frage nach einer anspruchserheblichen Veränderung des Gesundheitszustandes abschliessend zu beurteilen, ist nach dem Gesagten nicht offensichtlich unrichtig. Die Kritik, die 17 Tage dauernde BEFAS-Abklärung stelle eine Langzeitbeurteilung dar, wogegen das Gutachten des Dr. med. S._ auf einer Momentaufnahme basiere und daher nicht aussagekräftig sei, lässt unbeachtet, dass sich der Gutachter auf Vorakten stützte und sich mit den Befunderhebungen und Diagnosen des Gutachtens der Klinik X._ vom 21. Juni 2002 auseinandersetzte und somit der langzeitliche Krankheitsverlauf Eingang in die Expertise fand. Auch wenn das Gutachten des Dr. med. S._ den BEFAS-Schlussbericht vom 17. Februar 2004 nicht erwähnte, mindert dies den Beweiswert der Expertise vom 28. Mai 2008 nicht, denn im Bericht der BEFAS wird in medizinischer Hinsicht ebenfalls auf die Diagnosen im Gutachten der Klinik X._ verwiesen. Die Aussagen des Experten beruhen sodann auf einer umfassenden Berücksichtigung der geklagten Beschwerden (einschliesslich der Beschwerden am oberen Sprunggelenk) sowie der objektiven Untersuchungsbefunde. Der nicht erwähnte Bericht stellt den Beweiswert der Einschätzungen hinsichtlich der aktuellen gesundheitlichen Verhältnisse demnach nicht entscheidend in Frage. Das Gericht durfte sich darauf stützen und namentlich aufgrund der im Revisionszeitpunkt nurmehr leichten Schwellungsproblematik am linken Rückfuss sowie in Bezug auf die Hand- und Hüftbeschwerden auf eine revisionsrechtlich beachtliche Veränderung in den tatsächlichen Verhältnissen im Sinne eines verbesserten Gesundheitszustands gegenüber dem Zeitpunkt der Rentenverfügung im Jahre 2004, schliessen. Diese anspruchserhebliche Feststellung ist weder unvollständig noch beruht sie auf einer rechtsfehlerhaften, willkürlichen Beweiswürdigung. Eine Beweiswürdigung ist nicht bereits willkürlich, wenn eine andere Lösung ebenfalls vertretbar erscheint oder gar vorzuziehen wäre, sondern erst, wenn der Entscheid offensichtlich unhaltbar ist, zur tatsächlichen Situation in klarem Widerspruch steht oder auf einem offenkundigen Fehler beruht (<ref-ruling> E. 2b S. 56; vgl. auch <ref-ruling> E. 1.3 S. 4 f.). Dies trifft hier nicht zu.
Nachdem der rechtserhebliche Sachverhalt hinreichend abgeklärt worden ist, durfte die Vorinstanz ohne Verletzung des Untersuchungsgrundsatzes auf die Anordnung weiterer Beweismassnahmen in antizipierter Beweiswürdigung verzichten (vgl. <ref-ruling> E. 4b S. 94; <ref-ruling> E. 1d S. 162). Dem Eventualantrag auf weitere Abklärung ist daher nicht stattzugeben.
3.6 Dem Gutachten folgend traf das Gericht die verbindliche Feststellung einer zumutbaren Restarbeitsfähigkeit im Umfang von 70 %, womit die Voraussetzungen für eine Rentenrevision erfüllt sind.
4. Bezüglich der erwerblichen Umsetzbarkeit des trotz des Gesundheitsschadens bestehenden Leistungsvermögens und der Invaliditätsbemessung (<ref-law>) enthält die Beschwerde keine Einwände. Es bestehen keine Anhaltspunkte für eine rechtswidrige Bemessung des Invaliditätsgrades (vgl. <ref-ruling> E. 1.4.1 S. 254; 10 V 48 E. 4a S. 53), weshalb kein Anlass zu einer näheren Prüfung besteht.
5. Bei diesem Ausgang des Verfahrens hat der Beschwerdeführer die Gerichtskosten zu tragen (<ref-law>).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 500.- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
3. Dieses Urteil wird den Parteien, dem Sozialversicherungsgericht des Kantons Zürich, der Ausgleichskasse des Kantons Zürich und dem Bundesamt für Sozialversicherungen schriftlich mitgeteilt.
Luzern, 1. März 2011
Im Namen der I. sozialrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Die Gerichtsschreiberin:
Ursprung Polla