Sachverhalt:
A. Die X._ AG (Beschwerdeführerin) mit Sitz in S._ ist in der Entwicklung, Konstruktion, Herstellung und dem Vertrieb von Hochleistungsdüsen, Systemen und Komponenten für die Wasserstrahl-Technologie tätig. Sie stellt insbesondere die W._-Düsen her. Die Y._ GmbH (Beschwerdegegnerin) mit Sitz in T._ tätigt Handelsgeschäfte und erbringt Dienstleistungen insbesondere auf dem Gebiet der Wasserstrahl-Technologie. Im Juni 1997 schlossen die Parteien einen (Allein-)Vertriebsvertrag, wonach die Beschwerdegegnerin - ausser mit Bezug auf einige spezifische Kunden - alleinige Vertreiberin der W._ Düsen war.
A._, früherer Inhaber und zur Zeit des vorinstanzlichen Verfahrens Geschäftsführer der Beschwerdeführerin, ist auch mit einem Anteil von 10% Gesellschafter der Beschwerdegegnerin. B._ ist seit den 90er-Jahren bei der Beschwerdegegnerin tätig. Er besitzt 98% der Z._, die ihrerseits zu 90% Eigentümerin der Beschwerdegegnerin ist. Die Familie A._, welche die Beschwerdeführerin seit der Gründung im Jahre 1983 bis 2006 beherrscht hatte, plante 2006, sich aus dem Geschäftsleben zurückzuziehen. Sie suchte einen Käufer und bot der Z._ im April 2006 100% der Aktien der Beschwerdeführerin an. Der Verkauf scheiterte. Im September 2006 erfuhr die Beschwerdegegnerin, dass Familie A._ ihre Aktien an die von einem Dritten (Herrn C._) beherrschte W._ S.A. verkauft hatte. Der Verkauf der Beschwerdeführerin hatte zunächst keinen Einfluss auf den täglichen Verkehr zwischen den Parteien; auch blieben die Umsätze stabil.
Mitte Februar 2007 trafen sich die Herren B._, A._ und C._. Dabei ging es vorab um die Vorstellung von Herrn C._ und um die Festlegung der künftigen Zusammenarbeit. Herr C._ erklärte in diesem Zusammenhang, dass ihm die im Vertrag vorgesehene 20%-Abfindungsklausel im Fall einer Kündigung nicht passe und neu verhandelt werden müsse. Im Zusammenhang mit dem "Vorvertrag" zwischen der Beschwerdeführerin und der Z._ verlangte Herr B._ von Herrn A._ die Beteiligung an den Kosten der nicht zustande gekommenen Übernahme der Beschwerdeführerin. Eine Einigung kam nicht zustande. In der Folge betrieb die Z._ Herrn A._ Ende Februar 2007 über Fr. 1'570'000.--.
Mit Schreiben vom 5. März 2007 kündigte die Beschwerdeführerin den Vertriebsvertrag "mit sofortiger Wirkung gemäss Ziff. 15.3 dieses Vertrages." Als Grund gab sie die Änderung der Besitzverhältnisse sowie eine geplante neue strategische Ausrichtung an. Nach den Feststellungen der Vorinstanz war aber einzig die von der Z._ gegen Herrn A._ eingeleitete Betreibung ausschlaggebend.
In der Folge entstand Streit darüber, ob die fristlose Kündigung zulässig gewesen sei bzw. welche finanziellen Konsequenzen die ausgesprochene Kündigung nach sich ziehe. Eine einvernehmliche Lösung kam nicht zustande, und die Beschwerdeführerin stellte die Lieferungen an die Beschwerdegegnerin ein.
B. Im August 2008 erhob die Beschwerdegegnerin beim Handelsgericht des Kantons Bern Klage und beantragte, die Beschwerdeführerin zur Zahlung von Fr. 571'918.35 nebst Zins zu verpflichten. Sie machte infolge der fristlosen Kündigung des Vertriebsvertrags eine Abfindung von Fr. 347'480.98 (inkl. Mehrwertsteuer) und Schadenersatz von Fr. 424'031.42 geltend. Die Beschwerdeführerin schloss auf Abweisung der Klage und verlangte widerklageweise Fr. 199'594.05 nebst Zins im Wesentlichen für gelieferte Ware. Die Beschwerdegegnerin anerkannte diese Forderungen, wobei sie im März 2007 Verrechnung erklärt hatte. Das Handelsgericht verpflichtete die Beschwerdeführerin mit Urteil vom 22. Juli 2009 zur Zahlung von Fr. 570'951.85 nebst Zins an die Beschwerdegegnerin und wies die Widerklage ab.
C. Mit Beschwerde in Zivilsachen beantragt die Beschwerdeführerin, das Urteil des Handelsgerichts aufzuheben, die Klage abzuweisen und die Beschwerdegegnerin zur Zahlung von Fr. 199'549.05 zuzüglich Zins zu verpflichten. Mit Präsidialverfügung vom 4. März 2010 wurde das Gesuch der Beschwerdeführerin um aufschiebende Wirkung abgewiesen.
Die Beschwerdegegnerin beantragt, auf die Beschwerde nicht einzutreten bzw. diese abzuweisen, soweit darauf einzutreten sei. Die Vorinstanz hat auf eine Vernehmlassung verzichtet.

Erwägungen:
1. Streitig ist vorab, ob und wenn ja, in welcher Höhe eine Abfindung geschuldet ist. Ziffer 15 des Alleinvertriebsvertrags, der die entsprechende Klausel enthält, lautet wie folgt:
"15. Dauer des Vertrages
15.1 Der Vertrag tritt bei Unterzeichnung in Kraft und gilt für die Dauer von 4 Jahren. Er erneuert sich ohne weiteres jeweils um eine Jahresperiode, sofern er nicht von der einen oder anderen Partei unter Einhaltung einer Kündigungsfrist von 6 Monaten gekündigt wird.
15.2 Falls der Produzent kündigt, erhält die Vertriebsgesellschaft eine Abfindung in der Höhe von 20% vom nachweislichen Jahresumsatz, ausgelegt auf die letzten 24 Monate.
15.3 Der Vertrag kann aus wichtigem Grund ohne Einhaltung einer Kündigungsfrist mit sofortiger Wirkung und vorzeitig gekündigt werden. Wichtige Gründe sind:
Wesentliche Aenderung in den Besitzverhältnissen, die geeignet ist, die Ergebnisse der Vertragsbeziehungen zwischen den Parteien zu beeinträchtigen
Grobe Verstösse gegen einzelne Vertragspunkte"
1.1 Die Vorinstanz legte die Abfindungsklausel nach dem Vertrauensprinzip aus, da sie diesbezüglich keinen tatsächlich übereinstimmenden Parteiwillen feststellte. Dabei sei vom Wortlaut der Vereinbarung und nicht - wie die Beschwerdeführerin geltend gemacht hatte - vom Sinngehalt von <ref-law> auszugehen. Gemäss Wortlaut sei eine Abfindung immer dann geschuldet, wenn der Produzent kündige. Weitere Voraussetzungen seien nicht genannt. Ziffer 16.2 des Vertriebsvertrags, wonach die Vertriebsgesellschaft nach Beendigung des Vertragsverhältnisses dem Produzenten "eine Liste aller schriftlich bestehenden Kundenvereinbarungen zur Verfügung" stelle, bilde ein Korrelat zur Abfindungsklausel. Die Beschwerdeführerin könne den Kundenstamm der Beschwerdegegnerin nach Vertragsbeendigung weiter nutzen, weshalb die 20%ige Abfindung unter Vorbehalt des Rechtsmissbrauchsverbots unabhängig von einem allfälligen Verschulden der Vertreiberin bei jeder Kündigung durch den Produzenten geschuldet sei.
1.2 Die Beschwerdeführerin macht geltend, bei fehlender vertraglicher Regelung einer Abfindung bzw. Kundschaftsentschädigung und sogar bei deren vertraglichen Ausschluss wende das Bundesgericht bei Vorliegen bestimmter Voraussetzungen <ref-law> analog auf den Alleinvertriebsvertrag an. Die Entschädigung für die Kundschaft solle eine Gegenleistung sein für den Vorteil, den der Auftraggeber auch nach der Beendigung des Agenturverhältnisses aus diesem ziehe. Die vereinbarte Abfindung erfülle denselben Zweck wie die Kundschaftsentschädigung nach <ref-law>, weshalb die Vorinstanz Absatz 3 dieser Bestimmung analog hätte anwenden müssen. Da der Alleinvertriebsvertrag aus einem Grund aufgelöst worden sei, den die Beschwerdegegnerin zu vertreten habe, bestehe kein Anspruch auf die vertraglich vereinbarte Abfindung.
1.3 Auf die Vorbringen der Beschwerdeführerin braucht im Einzelnen nicht eingegangen zu werden. Nach den Feststellungen der Vorinstanz war die von der Z._ gegen Herrn A._ eingeleitete Betreibung der einzige Grund für die fristlose Kündigung des Vertriebsvertrags. Diese Feststellung ist für das Bundesgericht verbindlich (<ref-law>), da die Beschwerdeführerin sie nicht als offensichtlich unhaltbar und somit als willkürlich ausweist, sondern vielmehr selbst ausführt, die Betreibung gegen ihren Geschäftsführer habe sie berechtigt, den Alleinvertriebsvertrag fristlos aufzulösen. Allein die Tatsache, dass eine Betreibung eingeleitet wurde, reicht nicht aus für die Annahme, dass die Kündigung von der Beschwerdegegnerin verschuldet wurde, zumal lediglich eine mit der Beschwerdeführerin verbundene Privatperson betrieben worden war. Die Beschwerdeführerin kann daher nichts zu ihren Gunsten ableiten, selbst wenn man <ref-law> anwenden wollte. Überdies vertreibt gemäss Ziffer 3 des Vertrags die Vertriebsgesellschaft die Produkte in eigenem Namen und auf eigene Rechnung, ist nicht befugt, im Namen des Produzenten tätig zu werden, und ist kein Handelsvertreter des Produzenten. Auch unter diesem Gesichtspunkt besteht kein Anlass für eine analoge Anwendung von <ref-law>.
1.4 Bezüglich der Berechnung der Abfindung hatte die Beschwerdeführerin vor der Vorinstanz geltend gemacht, es sei ihr Umsatz mit ihren Kunden zugrunde zu legen. Die Beschwerdegegnerin wollte dagegen ihren Umsatz mit der Beschwerdeführerin als Referenzgrösse verstanden wissen. Auch diesbezüglich vermochte die Vorinstanz keinen tatsächlich übereinstimmenden Willen festzustellen. Den Aussagen von Herrn A._ und Frau D._, die vor zwölf Jahren den Vertrag entworfen habe, mass sie kein entscheidendes Gewicht bei, da die Schilderung der Befragten nicht den tatsächlichen Parteiwillen zur Zeit des Vertragsabschlusses wiedergebe, sondern lediglich deren heutige Interpretation des Vertragstextes. Nach einer Auslegung gemäss dem Vertrauensprinzip gelangte die Vorinstanz zum Schluss, die Entschädigung könne nur auf der Grundlage des Umsatzes des Alleinvertreibers berechnet werden, denn die Herstellerin werde bei künftigen Direktlieferungen oder bei Verwendung eines neuen Alleinvertreibers an die Endabnehmer kaum niedrigere Preise ansetzen. Auf die Abfindung sei die Mehrwertsteuer hinzuzurechnen, da sie ein Entgelt für den Ausbau des Kundenstamms darstelle, den die Beschwerdeführerin in Zukunft selbst nutzen könne. Die Abfindung werde zwar durch das Gericht errechnet, aber die Berechnung basiere auf einer vertraglichen Vereinbarung der Parteien. Damit unterscheide sie sich vom Fall einer Kündigung, bei der nichts vereinbart sei und das Gericht die Abfindung in Analogie zu <ref-law> festzusetzen habe. In diesen Fällen werde oft eine pauschale Gesamtsumme inklusive Mehrwertsteuer festgelegt.
1.5 Nach Auffassung der Beschwerdeführerin hätte die Vorinstanz gestützt auf die Aussagen von Frau D._ und Herrn A._ einen übereinstimmenden Parteiwillen dahingehend feststellen sollen, dass für die Berechnung der Abfindung der unter den Parteien mit den Produkten der Beschwerdeführerin erzielte Umsatz massgebend sei. Die Vorinstanz habe den Sachverhalt offensichtlich unrichtig festgestellt sowie Art. 1 und Art. 18 OR verletzt. Die Beschwerdeführerin legt indessen nicht im Einzelnen dar, inwiefern die Feststellung der Vorinstanz, die Aussagen von Frau D._ und Herrn A._ hätten nicht den damaligen Parteiwillen wiedergegeben, offensichtlich unhaltbar sein sollte oder woraus zwingend auf ein übereinstimmendes tatsächliches Verständnis zu schliessen wäre. Damit genügt sie den strengen Begründungsanforderungen (<ref-law>) an eine Sachverhaltsrüge nach <ref-law> nicht (<ref-ruling> E. 1.2.2 S. 252), so dass es dabei bleibt, dass sich kein übereinstimmender tatsächlicher Parteiwille feststellen lässt. Die gerügte Verletzung von Art. 1 und Art. 18 OR ist somit nicht gegeben.
1.6 Die Beschwerdeführerin behauptet, die Vorinstanz sei ohne weitere Begründung davon ausgegangen, die vertraglich vorgesehene Berechnungsweise der Abfindung lasse darauf schliessen, dass die Mehrwertsteuer nicht inbegriffen sei. Die Vorinstanz hat indessen im Einzelnen unter Einbezug des Mehrwertsteuergesetzes (MWSTG; SR 641.20) und des Merkblatts Nr. 04 der Eidgenössischen Steuerverwaltung begründet, weshalb die Mehrwertsteuer auf die Abfindung hinzuzurechnen sei. Mit diesen Erwägungen setzt sich die Beschwerdeführerin in keiner Weise auseinander und zeigt nicht ansatzweise auf, inwiefern der angefochtene Entscheid insoweit Recht verletzen sollte. Damit genügt die Beschwerdeführerin den Begründungsanforderungen (<ref-law>; <ref-ruling> E. 3.3 S. 60) nicht.
2. Die Vorinstanz prüfte sodann die Schadenersatzforderung infolge der fristlosen Kündigung.
2.1 Die Vorinstanz hielt fest, die Beschwerdeführerin habe sich einerseits auf die "Change of Control"-Klausel berufen. Die Frage, ob beide Parteien oder nur diejenige, bei der sich nichts ändere, diese Klausel anrufen könne, liess die Vorinstanz offen, da der "Change of Control" zwar eine wesentliche Änderung in den Besitzverhältnissen zur Folge gehabt habe, aber nicht geeignet gewesen sei, die Ergebnisse der Vertragsbeziehungen zwischen den Parteien zu beeinträchtigen. Der Verkauf der Beschwerdeführerin habe gemäss übereinstimmenden Parteiaussagen die Vertragsbeziehungen während mehrerer Monate weder in qualitativer noch quantitativer Hinsicht verändert. Die Beschwerdeführerin könne sich somit nicht auf diese Klausel berufen.
2.2 Ob der zweite von der Beschwerdeführerin angerufene Kündigungsgrund der strategischen Neuausrichtung eine fristlose Auflösung des Vertriebsvertrags rechtfertige, liess die Vorinstanz ebenfalls offen. Herr A._ habe klargestellt, dass sich die geplante strategische Neuausrichtung auch mit einer ordentlichen Kündigung hätte realisieren lassen bzw. dass man im Sommer 2009 immer noch daran gewesen sei, die strategische Neuausrichtung zu verwirklichen, so dass sich auch dieser Kündigungsgrund als nicht zutreffend erwiesen habe. Die Vorinstanz gelangte zum Schluss, die Betreibung von Herrn A._ über Fr. 1.5 Mio. durch die Z._ sei letztlich der einzige Grund für die fristlose Kündigung gewesen. Mit Schreiben vom 17. März 2007 habe die Beschwerdeführerin ihre Kündigung nachträglich denn auch "mit der jüngsten Intervention" gegen den Geschäftsführer der Beschwerdeführerin begründet. Gemäss der zum Arbeitsrecht ergangenen Rechtsprechung, die auf den Vertriebsvertrag Anwendung finde, komme als wichtiger Grund für eine fristlose Kündigung nur ein Ereignis in Frage, das sich vor dem Aussprechen der Kündigung abgespielt habe, wobei das Nachschieben von Kündigungsgründen grundsätzlich zulässig sei, sofern sie der kündigenden Partei im Zeitpunkt noch nicht bekannt gewesen seien. Die Beschwerdeführerin habe aber genau und allein aus dem Grund gekündigt, den sie verschwiegen bzw. später nachgeschoben habe. Die Betreibung vom 18. Februar 2007 sei Herrn A._ seit dem 1. März 2007 bekannt gewesen, im Kündigungsschreiben vom 5. März 2007 jedoch nicht erwähnt worden, sondern erst am 13. März 2007. Somit sei dieser Kündigungsgrund verspätet. Davon abgesehen rechtfertige eine Betreibung durch eine Nichtvertragspartei keine fristlose Kündigung des Vertriebsvertrags. Es könne auch nicht gesagt werden, dass einziger Zweck der Betreibung die Schikanierung und/oder Kredit- und Rufschädigung von Herrn A._ gewesen sei. Eine fristlose Kündigung dürfe nur ausgesprochen werden, wenn die Fortsetzung des Vertrags von einem objektiven Standpunkt aus nicht mehr zumutbar sei. Es genüge nicht, dass die Weiterführung des Vertrags bloss der kündigenden Partei unerträglich sei.
2.3 Die Beschwerdeführerin bringt vor, der Verkauf an einen Dritten habe das Verhältnis unter den Parteien nachhaltig gestört, was sich in der unbegründeten, rechtsmissbräuchlichen und kreditschädigenden Betreibung des Geschäftsführers der Beschwerdeführerin manifestiert habe. Eine weitere Zusammenarbeit mit der Beschwerdegegnerin sei unter diesen Voraussetzungen nicht mehr zumutbar gewesen. Die persönlichen Beziehungen zwischen den Gesellschaftern (Herr A._ und die von Herrn B._ kontrollierte Z._) hätten einen massgeblichen Einfluss auf den Vertragsabschluss gehabt, was zeige, dass die guten persönlichen Beziehungen offensichtlich eine wesentliche Voraussetzung für die vereinbarte Zusammenarbeit gewesen sei. Die Betreibung sei eine direkte Folge des Eigentümerwechsels bei der Beschwerdeführerin gewesen, weshalb sie ohne weiteres unter die im Schreiben vom 5. März 2007 erwähnte "Change of Control"-Klausel subsumiert werden könne.
2.4 Die Beschwerdeführerin stützt ihre Ausführungen auf einen von den Feststellungen der Vorinstanz abweichenden Sachverhalt, namentlich indem sie davon ausgeht, der Verkauf der Beschwerdeführerin an einen Dritten habe das Verhältnis unter den Parteien nachhaltig gestört und die Betreibung von Herrn A._ sei unbegründet sowie kreditschädigend. Eine hinreichend begründete Sachverhaltsrüge (<ref-law>) erhebt sie insoweit allerdings nicht. Diese Vorbringen können daher nicht berücksichtigt werden. Gestützt auf die tatsächlichen Feststellungen im angefochtenen Entscheid kann offenbleiben, ob die Betreibung vom 18. Februar 2007 als Kündigungsgrund nachgeschoben werden darf, da mit der Vorinstanz davon auszugehen ist, dass in der Betreibung kein wichtiger Grund für eine fristlose Kündigung gesehen werden kann (vgl. auch E. 1.3 hiervor), zumal nicht die Beschwerdeführerin als solche betrieben wurde und die Betreibung nicht von ihrer Vertragspartnerin eingeleitet wurde.
2.5 Als Entschädigung für die ungerechtfertigte fristlose Kündigung des Vertriebsvertrags durch die Beschwerdeführerin sprach die Vorinstanz der Beschwerdegegnerin den entgangenen Bruttogewinn bis zum nächstmöglichen ordentlichen Kündigungstermin zu. Sie erwog, angesichts des sehr kleinen Personalbestands und der insgesamt schlanken Struktur sei es der Beschwerdegegnerin nicht zuzumuten, ihre Verkaufsorganisation oder ihre Räumlichkeiten aufzugeben oder entscheidend zu verkleinern. Somit bleibe kein Raum für eine Vorteilsanrechnung. Die Beschwerdegegnerin habe nach der abrupten Nichtweiterbelieferung durch die Beschwerdeführerin alles daran setzen müssen, ihren Kundenstamm zu behalten und die X._-Produkte für die Einhaltung bestehender Verträge aus dem Ausland zu beschaffen. Raum für grosse Anstrengungen, neue Kunden zu akquirieren, bleibe keiner.
2.6 Die Beschwerdeführerin macht geltend, ihre Umsatzzahlen zeigten auf, dass es der Beschwerdegegnerin während der ordentlichen Kündigungsfrist nicht möglich gewesen wäre, Umsätze (und entsprechend Deckungsbeiträge) wie in den vergangenen Jahren zu tätigen. Sie listet eine Tabelle auf, worin die für die Zeit zwischen Januar 2003 und Februar 2007 errechneten monatlichen Durchschnittsumsätze der Beschwerdegegnerin (Klagebeilage 8) den Umsätzen der Beschwerdeführerin für die Zeit von März 2007 bis Juni 2008 gegenübergestellt werden. Daraus folgert sie, die Umsatzzahlen, auf die sich die Deckungsbeiträge stützen, seien um rund 11.15% zu hoch, weshalb die Deckungsbeiträge entsprechend zu korrigieren seien.
2.7 Die Vorinstanz hielt fest, die Beschwerdeführerin habe ihr Begehren, es sei aufgrund der Auswirkungen der hypothetischen ordentlichen Kündigung ein Abzug zu machen, nicht substanziiert, obwohl dem Geschäftsführer der Beschwerdeführerin als Gesellschafter der Beschwerdegegnerin sämtliche Abschlüsse der Beschwerdegegnerin bekannt gewesen seien. Die Beschwerdeführerin zeigt weder auf, dass sie ihrer Substanziierungslast im kantonalen Verfahren nachgekommen ist noch legt sie dar, dass sie ihre Umsätze von März 2007 bis Juni 2008 bereits im kantonalen Verfahren ins Recht gelegt hätte oder erst der angefochtene Entscheid Anlass gab, sich auf die Zahlen zu berufen. Diese sind daher neu und nicht zu berücksichtigen (<ref-law>). Soweit die Beschwerdeführerin ihre Vorbringen nicht hinreichend substanziiert hat, konnte die Vorinstanz sie ohne Verletzung von Bundesrecht unbeachtet lassen.
2.8 Die Beschwerdeführerin macht geltend, das Beweisverfahren habe gezeigt, dass die Beschwerdegegnerin keine Anstrengungen unternommen habe, neue Lieferanten und Produkte zu akquirieren. Die Vorinstanz habe der Beschwerdegegnerin somit zu Unrecht kein hypothetisches Einkommen angerechnet. Entgegen der Behauptung der Beschwerdeführerin ergab das Beweisverfahren jedoch, dass der Beschwerdegegnerin kein Raum für grosse Anstrengungen blieb, neue Kunden zu akquirieren. Die Beschwerdeführerin erhebt diesbezüglich keine hinreichend begründete Sachverhaltsrüge, weshalb ihre Vorbringen ins Leere stossen.
3. Zusammenfassend ist die Beschwerde abzuweisen, soweit darauf eingetreten werden kann. Bei diesem Ausgang des Verfahrens wird die Beschwerdeführerin kosten- und entschädigungspflichtig (Art. 66 Abs. 1 und Art. 68 Abs. 2 BGG).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 10'000.-- werden der Beschwerdeführerin auferlegt.
3. Die Beschwerdeführerin hat die Beschwerdegegnerin für das bundesgerichtliche Verfahren mit Fr. 12'000.-- zu entschädigen.
4. Dieses Urteil wird den Parteien und dem Handelsgericht des Kantons Bern schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 5. Juli 2010
Im Namen der I. zivilrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Die Präsidentin: Die Gerichtsschreiberin:
Klett Feldmann