Sachverhalt:
A. Am 16. März 2010 sprach der Bezirksgerichtsausschuss Maloja A._ vom Vorwurf der Sachbeschädigung frei, verurteilte ihn aber wegen einfacher Körperverletzung und Raufhandels zu einer Geldstrafe von 45 Tagessätzen zu Fr. 90.-- sowie zu einer Busse von Fr. 800.--. Den Vollzug der Geldstrafe schob es bei einer Probezeit von zwei Jahren bedingt auf.
B. B.a Gegen dieses Urteil erhob A._ am 9. August 2010 Berufung an das Kantonsgericht von Graubünden. Er verlangte, dass er von Schuld und Strafe freizusprechen sei, unter Kosten- und Entschädigungsfolgen (Fr. 240.-- pro Stunde) zu Lasten des Staates. Eventualiter sei er wegen Tätlichkeiten zu bestrafen unter gesetzlichen Kosten- und Entschädigungsfolgen teilweise zu Lasten von ihm und des Staates.
B.b Das Kantonsgericht von Graubünden hob am 8. September 2010 das Urteil des Bezirksgerichtsausschusses Maloja auf und wies die Sache für weitere Untersuchungshandlungen sowie zur Verbesserung der Anklageschrift im Sinne der Erwägungen an die Staatsanwaltschaft Graubünden zurück. Die Kosten des Berufungsverfahrens auferlegte es dem Kanton Graubünden. X._ als amtlicher Verteidiger von A._ entschädigte es mit Fr. 3'389.40 (15 3⁄4 Stunden zu Fr. 200.-- [inkl. MWST]).
C. X._ erhebt gegen das Urteil des Kantonsgerichts Graubünden Beschwerde in Strafsachen beim Bundesgericht. Er beantragt, die Entschädigung gemäss Ziff. 3 (Satzteil 2) des Urteilsdispositivs des angefochtenen Urteils sei auf Fr. 4'189.30 abzuändern (Fr. 3'780.-- Entschädigung für die Verteidigung, Fr. 113.40 Barauslagen, Fr. 295.90 MWST). Eventualiter sei das angefochtene Urteil aufzuheben und die Sache zur Neubeurteilung an das Kantonsgericht von Graubünden zurückzuweisen. Ferner verlangt er eine angemessene gesetzliche Kosten- und Entschädigungsfolge zu Lasten des Kantons Graubünden.
D. Die Staatsanwaltschaft des Kantons Graubünden verzichtet auf eine Vernehmlassung. Das Kantonsgericht von Graubünden beantragt sinngemäss, die Beschwerde abzuweisen.

Erwägungen:
1. Die Beschwerde vom 25. Oktober 2010 ging beim Bundesgericht am 26. Oktober 2010 ein. In Bezug auf die Frage des anwendbaren Prozessrechts ist die bis zum 31. Dezember 2010 in Kraft stehende Strafprozessordnung des Kantons Graubünden anwendbar (Art. 453 Abs. 1 der schweizerischen Strafprozessordnung vom 5. Oktober 2007 [StPO, SR 312.0]).
2. 2.1 Der Beschwerdeführer bringt vor, er beanstande nicht die Rückweisung als solche, sondern nur die Entschädigungsfolgen für das Berufungsverfahren. Dieses sei in Bezug auf die Teilfrage, wie hoch die Entschädigung für das Berufungsverfahren ausfallen soll, im Sinne von <ref-law> abgeschlossen und stelle daher einen Endentscheid dar. Eventualiter sei von einem Vor- und Zwischenentscheid im Sinne von <ref-law> auszugehen. Der gemäss dieser Bestimmung vorausgesetzte nicht wieder gutzumachende Nachteil bestehe darin, dass selbst bei einem nachfolgenden Freispruch für seinen Klienten oder bei fehlender erneuter Anklageerhebung durch die Staatsanwaltschaft die Frage seiner Entschädigung für das Berufungsverfahren nicht mehr aufgerollt werde (Beschwerde, S. 10).
2.2 Die Beschwerde ist zulässig gegen Entscheide, die das Verfahren abschliessen (<ref-law>). Der angefochtene Entscheid schliesst das Verfahren nicht ab, sondern weist es an die Staatsanwaltschaft Graubünden zurück. Es handelt sich somit nicht um einen End-, sondern um einen Zwischenentscheid.
2.3 Gegen selbständig eröffnete Vor- und Zwischenentscheide, die weder die Zuständigkeit noch Ausstandsbegehren betreffen (<ref-law>), ist die Beschwerde zulässig, wenn sie einen nicht wieder gutzumachenden Nachteil rechtlicher Natur (<ref-ruling> E. 4) bewirken können oder wenn die Gutheissung der Beschwerde sofort einen Endentscheid herbeiführen und damit einen bedeutenden Aufwand an Zeit oder Kosten für ein weitläufiges Beweisverfahren ersparen würde (<ref-law>). Bei der Beurteilung der Anfechtbarkeit eines Zwischenentscheids ist vom Grundsatz auszugehen, dass sich das Bundesgericht mit jeder Angelegenheit nur einmal befassen soll. In Bezug auf den Eintretensgrund von <ref-law> ist die selbstständige Anfechtbarkeit von Zwischenentscheiden aus prozessökonomischen Gründen eine Ausnahme, die mit Zurückhaltung zu handhaben ist (<ref-ruling> E. 2.2 mit Hinweis).
2.4 Die Kosten- und Entschädigungsfolgen in einem Zwischenentscheid, mit welchem die Sache zu neuer Entscheidung an eine untere Instanz zurückgewiesen wird, stellen ihrerseits einen Zwischenentscheid dar, der grundsätzlich keinen nicht wieder gutzumachenden Nachteil im Sinne von <ref-law> zur Folge hat. Er kann lediglich im Rahmen einer Beschwerde gegen den Zwischenentscheid im Hauptpunkt - sofern der Rechtsweg nach <ref-law> offensteht - unmittelbar an das Bundesgericht weitergezogen werden. Ansonsten können die Kosten- und Entschädigungsfolgen grundsätzlich nur gemäss <ref-law> mit Beschwerde gegen den Endentscheid angefochten werden (<ref-ruling> E. 1).
Das Bundesgericht führte im Urteil 6B_516/2010 vom 9. November 2010 E. 2.5 aus, der jeweilige Beschwerdeführer könne die Kostenauflage im Zwischenentscheid erst nach erschöpftem kantonalen Instanzenzug, zusammen mit dem (neuen) Entscheid in der Hauptsache, vor Bundesgericht anfechten. Wenn sein rechtlich geschütztes Interesse in der Sache selber im Laufe des kantonalen Verfahrens dahinfallen sollte, was z.B. der Fall wäre, wenn die erste Instanz oder die Vorinstanz den Hauptpunkt materiell zu seinen Gunsten entscheiden würde, könne er den Kostenentscheid für sich allein, ungeachtet von <ref-law>, vor Bundesgericht anfechten.
2.5 Der vorliegende Fall ist allerdings anders gelagert, da der Beschwerdeführer nicht Partei des Hauptverfahrens, sondern lediglich Rechtsvertreter des angeklagten A._ ist. Der Beschwerdeführer weist zu Recht darauf hin, dass die Frage seiner persönlichen Entschädigung für das in Frage stehende Berufungsverfahren unabhängig vom neuen Entscheid in der Hauptsache nicht mehr behandelt wird, was für ihn einen nicht wieder gutzumachenden Nachteil begründet. Auf die Beschwerde ist einzutreten.
3. Verfahrensgegenstand bildet einzig die Höhe der Entschädigung an den Beschwerdeführer in seiner Funktion als amtlicher Verteidiger von A._. Unangefochten ist der bewilligte Zeitaufwand von 15 3⁄4 Stunden, während die Höhe des Stundenansatzes streitig ist.
3.1 Die Vorinstanz sprach dem Beschwerdeführer einen Stundensatz von Fr. 200.-- (statt der beantragten Fr. 240.--) zu, da er mit seinem Hauptbegehren nicht obsiegt habe. Er habe für seinen Mandanten einen vollumfänglichen Freispruch von Schuld und Strafe verlangt, die Sache werde aber an die Staatsanwaltschaft zurückgewiesen (angefochtenes Urteil, S. 25).
3.1 Die Vorinstanz sprach dem Beschwerdeführer einen Stundensatz von Fr. 200.-- (statt der beantragten Fr. 240.--) zu, da er mit seinem Hauptbegehren nicht obsiegt habe. Er habe für seinen Mandanten einen vollumfänglichen Freispruch von Schuld und Strafe verlangt, die Sache werde aber an die Staatsanwaltschaft zurückgewiesen (angefochtenes Urteil, S. 25).
3.2 3.2.1 Der Beschwerdeführer macht geltend, die Rückweisung eines Entscheids bei beantragtem Freispruch sei nicht als Unterliegen zu qualifizieren. Diese Auffassung der Vorinstanz verstosse aus mehreren Gründen gegen das Willkürverbot gemäss <ref-law> sowie gegen andere Verfahrensgrundsätze. Das Bundesgericht habe seine Praxis vor wenigen Jahren bestätigt, wonach eine Rückweisung der Sache zu weiterer Abklärung und neuer Verfügung als volles Obsiegen der beschwerdeführenden Partei gelte und zu einer vollen Parteientschädigung führe. Diese Praxis im sozialversicherungsrechtlichen Verfahren müsse aus Gründen der Rechtsgleichheit (<ref-law>) auch im Strafrecht gelten (Beschwerde, S. 6 f.).
3.2.2 Die Vorinstanz habe die Gerichtskosten für das kantonale Verfahren dem Kanton Graubünden auferlegt. Kostenauflage und Entschädigungsfolgen verhielten sich regelmässig kongruent. Anders zu entscheiden, bedürfte einer eingehenden Begründung, ansonsten liege eine Ungleichbehandlung in Verletzung von <ref-law> vor. Eine Herabsetzung der Entschädigung sei nur bei rechtswidrigem oder schuldhaftem Verhalten angezeigt, was vorliegend klarerweise nicht der Fall sei (Art. 161 Abs. 1 aStPO/GR). Die vorinstanzliche Kostenauflage sei widersprüchlich, inkonsequent und daher willkürlich (Beschwerde, S. 7).
3.2.3 Der Beschwerdeführer weist weiter darauf hin, dass die Mehrkosten der Rückweisung auch im Falle einer Verurteilung allein in der Verantwortung des Staates lägen. Dieser müsse nach dem Verursacherprinzip für diese Mehrkosten aufkommen, wenn er schlecht gearbeitet habe. Es sei willkürlich, wenn er für die Fehler des Staates geradestehen müsse (Beschwerde, S. 8).
3.2.4 Er habe als Vertreter des Angeklagten nichts unternehmen müssen, was das Strafverfahren gegen diesen fördere. Dies ergebe sich aus dem Grundsatz der Achtung der Menschenwürde, dem Fairnessgebot, dem Gebot von Treu und Glauben sowie dem Rechtsmissbrauchsverbot. Die Forderung, von ihm einen Rückweisungsantrag zu verlangen verstosse auch gegen das Willkürverbot gemäss <ref-law>, zumal die Vorinstanz seinen Klienten im Rahmen ihres Ermessens auch hätte freisprechen können (Beschwerde, S. 8 f.).
3.2.5 Schliesslich sähen <ref-law> in Verbindung mit <ref-law> eine staatliche Entschädigungspflicht vor, wenn die Rechtsmittelinstanz die Sache zur neuen Entscheidung an die Vorinstanz zurückweise (Beschwerde, S. 8).
3.3 Ein Entscheid ist willkürlich nach <ref-law>, wenn er nicht auf ernsthaften sachlichen Gründen beruht oder sinn- und zwecklos ist. Für die Begründung von Willkür genügt es praxisgemäss nicht, dass das angefochtene Urteil mit der Darstellung des Beschwerdeführers nicht übereinstimmt oder eine andere Lösung oder Würdigung vertretbar erscheint oder gar vorzuziehen wäre (<ref-ruling> E. 5.4 mit Hinweisen). Ein Entscheid verletzt das Rechtsgleichheitsgebot gemäss <ref-law>, wenn hinsichtlich einer entscheidwesentlichen Tatsache rechtliche Unterscheidungen getroffen werden, für die ein vernünftiger Grund in den zu regelnden Verhältnissen nicht ersichtlich ist, oder wenn Unterscheidungen unterlassen werden, die aufgrund der Verhältnisse hätten getroffen werden müssen (<ref-ruling> E. 6.1 mit Hinweis).
3.4 Das Bundesgericht stuft eine Rückweisung der Sache an eine untere Instanz in ständiger Praxis als volles Obsiegen der beschwerdeführenden Partei im Sinne von <ref-law> ein. Diese vor allem in den sozialrechtlichen Abteilungen explizit verankerte Rechtsprechung (siehe etwa <ref-ruling> E. 13 mit Hinweis auf <ref-ruling> E. 6.1 sowie neuestens das Urteil 9C_646/2010 vom 23. Februar 2011 E. 5 mit weiteren Hinweisen), findet auch im öffentlichen Recht (1C_397/2009 vom 26. April 2010 E. 6) sowie im Strafrecht Anwendung (vgl. einzig das Urteil 6B_560/2010 vom 13. Dezember 2010).
3.5 Im vorliegenden Fall weist die Vorinstanz die Sache an die Staatsanwaltschaft Graubünden zurück. Sie verlangt einerseits eine Ergänzung der Untersuchung im Zusammenhang mit dem Vorwurf der einfachen Körperverletzung. Diese sei nicht erstellt, da die erste Instanz auf widersprüchliche Aussagen abgestellt habe (angefochtener Entscheid, S. 9 ff.). Den Schuldspruch betreffend Raufhandel hob sie andererseits wegen Verletzung des Anklagegrundsatzes auf (angefochtener Entscheid, S. 20 ff.). Es ist nicht erkennbar, inwiefern der Beschwerdeführer, der für A._ einen Freispruch beantragt hatte, nicht obsiegt hätte. In beiden Anklagepunkten erfolgte keine Verurteilung, da der erstinstanzliche Schuldspruch an gravierenden Verfahrensmängeln litt, die eine Prüfung der Tatbestandsmässigkeit der angeklagten Delikte durch die Vorinstanz verunmöglichte. Der Beschwerdeführer führt weiter zu Recht ins Feld, dass er nicht für die vom Staat verursachten Mehrkosten der Rückweisung einzustehen habe. Die Reduktion des Stundenansatzes des Beschwerdeführers in seiner Funktion als amtlicher Verteidiger von A._ verletzt sowohl das Willkürverbot gemäss <ref-law> als auch das Gebot der rechtsgleichen Behandlung gemäss <ref-law>.
3.6 Wäre die Vorinstanz vom Obsiegen des Beschwerdeführers ausgegangen, hätte sie ihm einen Stundenansatz von Fr. 240.-- zugesprochen (angefochtenes Urteil, S. 25). Dieser Betrag ist nicht zu beanstanden (vgl. das Urteil 6B_63/2010 vom 6. Mai 2010) und wird auch vom Beschwerdeführer zugrundegelegt. Er ist daher mit einem Stundenansatz von Fr. 240.-- zu entschädigen. Soweit er auf zusätzliche Barauslagen im Umfang von Fr. 113.40 Anspruch erhebt, ist auf seine Beschwerde nicht einzutreten, da er diese Auslagen im vorinstanzlichen Verfahren nicht geltend gemacht hat (<ref-law>).
4. 4.1 In Anwendung von <ref-law> wird die Dispositivziffer 3 (angefochtener Entscheid, S. 26) wie folgt abgeändert:
"Die Kosten des Berufungsverfahrens von Fr. 3'000.-- gehen zu Lasten des Kantons Graubünden, welcher den amtlichen Verteidiger für das Berufungsverfahren mit Fr. 4'082.40 (inkl. MWST) zu entschädigen hat."
Dieser Betrag ergibt sich aus der Summe von 15 3⁄4 Stunden zu Fr. 240.-- (= Fr. 3'780.--), zuzüglich 8 % MWST im Betrag von Fr. 302.40, insgesamt somit Fr. 4'082.40.
4.2 Das im erwähnten Sinne abgeänderte kantonale Urteil erwächst mit Ausfällung des bundesgerichtlichen Urteils in Rechtskraft (<ref-law>).
4.3 Bei diesem Ausgang des Verfahrens sind keine Gerichtskosten zu erheben (Art. 66 Abs. 1 i.V.m. Abs. 4 BGG). Der Kanton Graubünden hat dem Beschwerdeführer eine angemessene Parteientschädigung auszurichten (Art. 68 Abs. 1 und 2 BGG).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird gutgeheissen, soweit darauf einzutreten ist.
2. Das Urteil des Kantonsgerichts von Graubünden vom 8. September 2010 wird bezüglich Dispositivziffer 3 wie folgt abgeändert:
"Die Kosten des Berufungsverfahrens von Fr. 3'000.-- gehen zu Lasten des Kantons Graubünden, welcher den amtlichen Verteidiger für das Berufungsverfahren mit Fr. 4'082.40 (inkl. MWST) zu entschädigen hat."
3. Es werden keine Gerichtskosten erhoben.
4. Der Kanton Graubünden hat dem Beschwerdeführer eine Entschädigung von Fr. 3000.-- auszurichten.
5. Dieses Urteil wird den Parteien und dem Kantonsgericht von Graubünden, I. Strafkammer, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 29. März 2011
Im Namen der Strafrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Der Gerichtsschreiber:
Favre Keller