Faits:
A. X._ exploite l'entreprise Y._, active dans le commerce de véhicules neufs et d'occasion. Le 16 mai 2011, il a sollicité du Service des automobiles du canton de Vaud (ci-après: le Service des automobiles) l'attribution d'un permis de circulation collectif et d'un jeu de plaques professionnelles. Le 7 juillet 2011, un expert de la division technique dudit Service a procédé à une visite des locaux de l'entreprise de l'intéressé. Il a relevé dans son rapport l'absence d'un local de 50 m2 au minimum pour la préparation et la présentation des véhicules, l'absence d'installations et de l'outillage pour la préparation des véhicules, d'un élévateur ou d'une fosse, ainsi que d'un instrument homologué de mesures de gaz d'échappement. Par décision du 12 juillet 2011, le Service des automobiles a ainsi rejeté la demande au motif que l'entreprise ne remplissait pas les exigences minimales requises pour l'attribution d'un permis de circulation collectif.
B. Par acte du 11 août 2011, X._ a recouru contre cette décision devant la Cour de droit administratif et public du Tribunal cantonal du canton de Vaud (ci-après: le Tribunal cantonal), en concluant à l'attribution d'un permis de circulation collectif et d'un jeu de plaques professionnelles. Il a fait valoir qu'il ne disposait certes pas d'un local pour la préparation et la présentation de véhicules, mais qu'il travaillait en partenariat avec le Garage Z._ situé à moins de 100 mètres de son parc automobile. Il a précisé que ce garage disposait du personnel et du matériel nécessaires pour la réparation et la préparation des véhicules dont il faisait le commerce. Il a joint à son recours la convention de partenariat qu'il avait conclue en date du 5 août 2011 avec le Garage Z._ et dont il ressort: "Y._, X._, convient de confier au Garage Z._ (...), la réparation et la préparation des véhicules automobiles qu'il vend à toute personne, notamment extérieure à l'entreprise." Dans sa réponse du 5 octobre 2011, le Service des automobiles a fait valoir que la convention de partenariat conclue par X._ ne changeait rien à la situation de fait, puisqu'elle prévoyait que celui-ci ne ferait que "confier" ses véhicules au Garage Z._, sans avoir un accès libre et en tout temps au local et aux installations indispensables pour assurer une évaluation professionnelle de l'état général d'un véhicule. Le Service des automobiles a précisé à cet égard que la délégation du contrôle n'était pas prévue et nullement mentionnée par le législateur. Lors de l'audience d'instruction du 4 avril 2012, X._ a expliqué qu'il amenait à son partenaire tous les véhicules que les clients lui proposaient à la vente (à l'exception de ceux qui partent pour l'exportation) pour un test. Il fixait sur cette base le prix d'achat. Si l'affaire était conclue, il ramenait les véhicules au garage pour les éventuelles réparations. Le problème était que, sans plaques professionnelles, il ne pouvait pas faire essayer les véhicules par les acheteurs potentiels et qu'il devait s'arranger avec ses voisins garagistes. Toutefois, après 18 h.00 et le samedi (sa meilleure journée), ceux-ci étaient fermés. Le Service des automobiles a exposé qu'à la base, le titulaire des plaques professionnelles devait avoir les installations nécessaires dans ses locaux. Par la suite, les exigences avaient été assouplies. Le titulaire des plaques pouvait désormais avoir son local de préparation à un endroit différent du local d'exposition. Il devait en revanche pouvoir en disposer à titre propre y compris le samedi et après 18 h.00, ce qui n'était pas le cas de l'intéressé. Selon le Service des automobiles, le risque tenait en ce que X._ pourrait faire essayer à des clients des véhicules qui n'auraient pas été contrôlés, notamment dans l'hypothèse d'un véhicule acheté le samedi matin par l'intéressé et essayé l'après-midi même par un acheteur potentiel.
Le 30 avril 2012, le Tribunal cantonal a rejeté le recours.
C. Agissant par la voie du recours en matière de droit public, X._ demande au Tribunal fédéral, sous suite de frais et dépens, de réformer l'arrêt du Tribunal cantonal du 30 avril 2012 et de lui octroyer un permis de circulation collectif et un jeu de plaques de contrôle professionnelles pour voitures automobiles, subsidiairement d'annuler ledit arrêt et de renvoyer la cause au Tribunal cantonal.
Interpellé, le Service des automobiles renonce à se déterminer et se réfère à l'arrêt entrepris; le Tribunal cantonal fait de même.

Considérant en droit:
1. Déposé en temps utile (cf. <ref-law>), le recours est dirigé contre une décision finale (cf. <ref-law>) rendue par une autorité cantonale supérieure de dernière instance (cf. art. 86 al. 1 let. d et al. 2 LTF). Par ailleurs, il a été interjeté par le destinataire de la décision attaquée et qui a un intérêt digne de protection à son annulation ou sa modification (cf. <ref-law>). Le recours est donc recevable, la matière concernée ne faisant pas partie de celles exclues du recours en matière de droit public par l'<ref-law>.
2. Le recourant admet qu'il ne remplit pas les conditions énoncées par l'art. 23 al. 1 de l'ordonnance fédérale du 20 novembre 1959 sur l'assurance des véhicules (OAV; RS 741.31) et par son annexe 4; en particulier, il ne dispose pas d'un local de 50 m2 au minimum pour la préparation et la présentation des véhicules, ni des installations et de l'outillage nécessaires pour cette préparation. Toutefois, il estime que le Tribunal cantonal a fait une application arbitraire de l'<ref-law> qui permet de déroger aux conditions posées pour l'octroi d'un permis de circulation collectif; selon lui, ces conditions sont remplies, dès lors que le garage avec lequel il a signé une convention de partenariat est situé à moins de 100 m de son parc automobile et qu'il répond aux exigences de surface et d'installations techniques nécessaires.
2.1 L'<ref-law> dispose:
"1 Le permis de circulation collectif ne sera délivré qu'aux entreprises qui satisfont aux conditions énoncées à l'annexe 4 de l'ordonnance et:
a. qui disposent des autorisations nécessaires pour le type d'exploitation
b. qui offrent la garantie de l'utilisation irréprochable du permis de circulation collectif, et
c. qui ont conclu l'assurance prescrite à l'art. 71 al. 2 de la loi fédérale du 19 décembre 1958 sur la circulation routière (LCR; RS 741.01) pour autant qu'il s'agisse d'entreprises de la branche automobile.
2. L'autorité cantonale peut exceptionnellement déroger aux conditions énoncées à l'annexe 4 en faveur du requérant ou du titulaire si l'évaluation générale de l'entreprise révèle qu'il est possible de délivrer les plaques professionnelles sans risques pour la sécurité routière et pour l'environnement."
S'agissant du commerce de véhicules, l'annexe 4 OAV, intitulée "Exigences minimales de l'attribution de permis de circulation collectifs", pose les conditions suivantes quant aux locaux et à l'équipement pour le commerce de véhicules:
"3.3 Locaux de l'entreprise:
- local de 50 m2 au minimum pour la préparation et la présentation des véhicules,
- place de stationnement pour 10 véhicules supplémentaires et
- bureau avec téléphone.
3.4 Installations de l'entreprise:
- installations et outillage pour la préparation de véhicules,
- élévateur ou fosse, chargeur de batteries, cric, appareil optique de réglage des phares, instrument homologué de mesure des gaz d'échappement."
2.2 L'<ref-law>, introduit par la modification du 11 avril 2001, est entré en vigueur le 1er juin 2001 (RO 2001 1383 ss). Selon l'Office fédéral des routes, depuis cette date, les exigences minimales de l'annexe 4 OAV ne servent plus que de directive, les autorités cantonales pouvant s'en écarter lorsque l'évaluation globale de l'entreprise le justifie (cf. arrêt 2A.406/2005 du 7 novembre 2005 consid. 4.2). Dans la lettre d'accompagnement des "Instructions et explications concernant les permis de circulation collectifs avec plaques professionnelles" rédigées en application des <ref-law> et 76a OAV et adressées aux autorités cantonales, le Département fédéral de justice et police avait déjà relevé, le 5 août 1994, à savoir avant l'assouplissement formel des conditions:
"Bien que les nouvelles conditions d'attribution (note: des permis de circulation collectifs avec plaques professionnelles) s'avèrent judicieuses pour combattre les abus constatés sous l'ancienne réglementation, nous sommes parvenus à la conclusion, sur la base de diverses interventions, que quelques prescriptions - appliquées aux cas d'espèce - pouvaient aller au-delà du but fixé. Au surplus, elles apparaissent par trop schématiques et rigides à une époque où la déréglementation est de mise.
(...) la réglementation actuelle en matière de plaques professionnelles exige que toutes les installations des entreprises (également l'appareil mesureur de gaz d'échappement) soient disponibles dans l'entreprise même. Si l'on tient compte que de nombreux titulaires de plaques professionnelles n'effectuent pas eux-mêmes les services antipollution ni les mesures et qu'ils confient également d'autres travaux à des ateliers spécialisés (p. ex. des travaux aux pneus et aux roues, aux freins, aux pompes à injection, etc.), un assouplissement des prescriptions s'impose. C'est pourquoi les autorités cantonales ont la possibilité de dispenser les requérants ou titulaires de permis de circulation collectifs de l'obligation d'acquérir les installations d'entreprise exigées à l'annexe 4 OAV, s'ils prouvent par exemple qu'ils peuvent en disposer contractuellement. Que les travaux soient exécutés dans leur propre entreprise ou confiés à des tiers n'a aucune importance".
Le 17 novembre 2005, le Service des automobiles a adopté une directive interne relative aux plaques professionnelles en se fondant sur les instructions du 5 août 1994 susmentionnées, texte dans lequel il relativisait les exigences de surface minimale demandée (50 m2) et le nombre de places de parc. Il traitait aussi, au chiffre 5, de la relation contractuelle entre deux entreprises de la branche automobile; il précisait:
"- La relation contractuelle est à utiliser que dans des cas particuliers selon le tableau annexe
- La relation contractuelle entre les intéressés sera faite par écrit
- L'entreprise qui accorde la relation contractuelle, doit y répondre en supplément à ses propres exigences requises
- La mention de l'entreprise avec laquelle la relation contractuelle est passée doit figurer sur la lettre d'attribution des plaques
- Pour la distance qui sépare les 2 entreprises, il faut apprécier
l'importance du risque encouru par le déplacement du véhicule. En règle générale, la distance maximum entre les deux entreprises sera de maximum 300 m. On peut également prendre en considération pour cette notion, l'art. 33 de l'OAV.
- (...)."
2.3 Selon la jurisprudence, les directives administratives s'adressent aux organes d'exécution. Le juge peut les prendre en considération lorsqu'elles permettent une application correcte des dispositions légales dans un cas d'espèce. Il doit en revanche s'en écarter lorsqu'elles établissent des normes qui ne sont pas conformes aux règles légales applicables (<ref-ruling> consid. 2.3 p. 45 s. et 130 V 163 consid. 4.3.1 p. 172 s. et les références citées; arrêt 9C_477/2011 du 13 juillet 2012 consid. 4.1.3). Ces directives ne lient pas le Tribunal fédéral mais, dans la mesure où il n'a pas de motifs juridiques de s'en écarter, ce dernier les prend en principe en considération.
3. 3.1 Le Tribunal cantonal ne conteste pas que le recourant dispose des compétences professionnelles suffisantes. Il mentionne que l'intéressé "doit être en mesure de procéder à un premier contrôle de l'état du véhicule; cette exigence implique qu'il dispose des installations indispensables (en particulier d'un lift ...). Les conditions de la convention de partenariat du 5 août 2011 ne permettent pas d'affirmer qu'il sera en mesure d'effectuer les contrôles nécessaires lorsqu'il sera requis de confier un véhicule à un éventuel intéressé. Le risque pour la sécurité routière en l'espèce serait ainsi que le recourant fasse essayer à des clients des véhicules qu'il n'a pas été en mesure de contrôler, à défaut d'avoir été examinés par son partenaire. La convention de partenariat, telle qu'elle est formulée, ne permet pas d'exclure ce risque."
3.2 La problématique à laquelle les autorités sont confrontées est celle de la sécurité routière. Il est admis que le recourant ne possède pas les installations nécessaires pour le contrôle et la réparation des véhicules destinés à la vente et qu'il a signé une convention avec le Garage Z._ afin que ce garage procède à ces opérations. A cet égard, on peine à comprendre en quoi le contrôle d'un véhicule devrait avoir lieu dans le local du commerçant et non pas dans l'atelier, tout proche, d'un garagiste professionnel. On constate, en effet, que la volonté du Conseil fédéral était, déjà en 1994, d'assouplir les conditions prévalant jusqu'alors pour l'octroi des plaques professionnelles puisqu'il relevait dans son courrier cette année-là que le commerçant ne devait pas posséder les installations exigées à l'annexe 4 OAV s'il pouvait en disposer contractuellement et qu'il importait peu que les travaux soient confiés à des tiers. Cet assouplissement a encore été accru ultérieurement, lors de la modification du 11 avril 2001. Dans de telles circonstances, le Tribunal cantonal devait vérifier si le contrôle et les éventuelles réparations des véhicules acquis par le recourant peuvent être effectués par le Garage Z._ et si le trajet jusqu'à ce garage peut se faire sans risque pour la sécurité routière. S'il devait refuser le permis pour des raisons de sécurité, il lui incomberait d'expliquer en quoi la situation du recourant diffère de celle des grands garages où l'atelier est aussi fermé le samedi.
L'<ref-law> confère un large pouvoir d'appréciation à l'autorité cantonale que le Tribunal fédéral ne sanctionne qu'en cas d'abus (sur le principe: arrêts 2C_749/2011 du 20 janvier 2012 consid. 3.2; 2C_427/2011 du 26 octobre 2011 consid. 5.2). Ce pouvoir n'est toutefois pas illimité. Le Tribunal fédéral ignorant si les conditions factuelles permettant l'octroi d'une dérogation au sens de l'<ref-law> sont remplies, il n'est pas en mesure de s'assurer d'une juste application du droit fédéral. Selon la jurisprudence, un tel état de fait, insuffisant, qui interdit l'application des règles de droit pertinentes à la cause constitue une violation du droit (<ref-ruling> consid. 8.2).
4. L'arrêt entrepris doit dès lors être annulé et la cause renvoyée au Tribunal cantonal afin qu'il complète les faits et, le cas échéant, octroie un permis de circulation collectif et des plaques professionnelles au recourant (<ref-law>).
Obtenant gain de cause, le recourant a droit à des dépens (<ref-law>). Il n'est pas prélevé de frais judiciaires (<ref-law>).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est admis, l'arrêt attaqué annulé et la cause renvoyée à l'autorité cantonale pour nouvelle décision.
2. Il n'est pas perçu de frais judiciaires.
3. Le canton de Vaud versera au recourant la somme de 2'000 fr. à titre de dépens.
4. Le présent arrêt est communiqué au mandataire du recourant, au Service des automobiles et de la navigation et au Tribunal cantonal du canton de Vaud, Cour de droit administratif et public.
Lausanne, le 28 décembre 2012
Au nom de la IIe Cour de droit public
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: Zünd
La Greffière: Kurtoglu-Jolidon