Faits:
A. X._, ressortissant de l'ex-Yougoslavie, né en 1977, a déposé le 1er avril 1996 une demande d'asile en Suisse qui a été définitivement rejetée le 29 octobre 1997. Il a néanmoins été mis au bénéfice d'une admission provisoire qui a été levée le 11 août 1999. Un délai au 31 mai 2000 lui a été imparti pour quitter la Suisse.
Suite à son mariage contracté le 3 mai 2000 avec A._, ressortissante suisse, née en 1980, X._ s'est vu octroyer une autorisation de séjour.
Le 15 décembre 2004, il a déposé une demande de naturalisation facilitée fondée sur son mariage. Le 15 juin 2005, les époux ont contresigné une déclaration aux termes de laquelle ils confirmaient vivre en communauté conjugale effective et stable, résider à la même adresse et n'envisager ni séparation, ni divorce. Par décision du 26 juillet 2005, l'Office fédéral des migrations (ci-après: l'ODM) a accordé la naturalisation facilitée à X._.
Les époux se sont séparés en février 2006. Ils ont introduit une requête commune de divorce le 24 mai 2006. La dissolution du mariage a été prononcée par jugement du 17 octobre 2006.
Le 8 octobre 2007, X._ s'est remarié à Gjilan (Kosovo) avec une ressortissante kosovare, mère d'un enfant né en avril 2002 de père inconnu. La nouvelle épouse a déposé le 26 octobre 2007 une demande de visa auprès des autorités suisses à Pristina pour qu'elle et son fils puissent vivre en Suisse auprès de son époux.
B. Le 11 février 2008, l'ODM a informé le prénommé qu'il envisageait d'ouvrir une procédure en annulation de sa naturalisation facilitée et l'a invité à se déterminer. Le 12 mars 2008, X._ a expliqué que lui et son ex-épouse n'avaient pas fait de fausses déclarations en juin 2005, qu'ils formaient une communauté stable, que son ex-épouse avait fait part de son intention de divorcer en 2006 au motif qu'elle avait un ami et, enfin, qu'il avait consenti au divorce dès lors qu'ils n'avaient pas d'enfant commun. Par courrier du 28 février 2008, A._ a accepté, à la demande des autorités, d'être auditionnée dans le cadre de la procédure d'annulation de la naturalisation et elle a en outre transmis une liste des problèmes survenus durant leur mariage. Entendue le 8 juillet 2008, A._ a notamment déclaré que la situation conjugale avait dégénéré six mois après le mariage, les ex-époux n'ayant plus de vie de couple; elle a également ajouté qu'ils avaient rencontré des problèmes conjugaux en août 2005 lorsqu'elle avait appris qu'elle souffrait d'une maladie sexuellement transmissible. X._ s'est déterminé sur les déclarations de son ex-épouse.
C. Par décision du 19 juillet 2010, l'ODM a prononcé, avec l'assentiment des autorités cantonales compétentes, l'annulation de la naturalisation facilitée accordée à X._. Par arrêt du 28 avril 2011, le Tribunal administratif fédéral (ci-après: le TAF) a rejeté le recours formulé par l'intéressé contre cette décision. Il a considéré que l'examen des faits pertinents de la cause, ainsi que leur enchaînement chronologique fondaient la présomption qu'au moment de la signature de la déclaration commune, les époux n'envisageaient déjà plus une vie future partagée. Les éléments invoqués par X._ n'étaient pas suffisants pour renverser cette présomption.
D. Agissant par la voie du recours en matière de droit public, X._ demande au Tribunal fédéral d'annuler l'arrêt du TAF et de renoncer à l'annulation de sa naturalisation facilitée. Il se plaint d'une application arbitraire de l'art. 41 de la loi fédérale du 29 septembre 1952 sur l'acquisition et la perte de la nationalité suisse (LN; RS 141.0). Il sollicite en outre l'octroi de l'effet suspensif.
Le TAF renonce à se déterminer. L'ODM se réfère à l'arrêt attaqué.
Par ordonnance du 21 juin 2011, le Président de la Ire Cour de droit public a admis la requête d'effet suspensif.

Considérant en droit:
1. Dirigé contre la décision du Tribunal administratif fédéral qui confirme l'annulation de la naturalisation facilitée accordée au recourant, le recours est recevable comme recours en matière de droit public (art. 82 al. 1 let. a et 86 al. 1 let. a LTF). Le motif d'exclusion de l'<ref-law> n'entre pas en ligne de compte, dès lors qu'il s'agit en l'espèce de naturalisation facilitée et non pas de naturalisation ordinaire. Pour le surplus, le recourant a la qualité pour recourir au sens de l'<ref-law> et les conditions formelles de recevabilité sont remplies, de sorte qu'il y a lieu d'entrer en matière.
2. Le recourant reproche au TAF d'avoir fait une application arbitraire de l'art. 41 LN et d'avoir abusé de son pouvoir d'appréciation.
2.1 Conformément à l'art. 41 LN dans sa teneur jusqu'au 1er mars 2011 et à l'art. 14 al. 1 de l'ordonnance du 17 novembre 1999 sur l'organisation du Département fédéral de justice et police (RS 172.213.1), l'ODM peut, avec l'assentiment de l'autorité du canton d'origine, annuler dans les cinq ans une naturalisation facilitée obtenue par des déclarations mensongères ou par la dissimulation de faits essentiels.
2.1.1 Pour qu'une naturalisation facilitée soit annulée, il ne suffit donc pas qu'elle ait été accordée alors que l'une ou l'autre de ses conditions n'était pas remplie; il faut qu'elle ait été acquise grâce à un comportement déloyal et trompeur. S'il n'est pas besoin que ce comportement soit constitutif d'une escroquerie au sens du droit pénal, il est nécessaire que l'intéressé ait donné sciemment de fausses informations à l'autorité ou qu'il l'ait délibérément laissée dans l'erreur sur des faits qu'il savait essentiels (<ref-ruling> consid. 2 p. 165; <ref-ruling> consid. 3.1 p. 115 et les arrêts cités). Tel est notamment le cas si le requérant déclare vivre en communauté stable avec son conjoint alors qu'il envisage de se séparer une fois obtenue la naturalisation facilitée; peu importe que son mariage se soit ou non déroulé jusqu'ici de manière harmonieuse (arrêt 1C_272/2009 du 8 septembre 2009 consid. 3.1).
La nature potestative de l'art. 41 al. 1 LN confère une certaine liberté d'appréciation à l'autorité compétente, qui doit toutefois s'abstenir de tout abus dans l'exercice de celle-ci. Commet un abus de son pouvoir d'appréciation l'autorité qui se fonde sur des critères inappropriés, ne tient pas compte de circonstances pertinentes ou rend une décision arbitraire, contraire au but de la loi ou au principe de la proportionnalité (<ref-ruling> consid. 3.1 p. 403 et les arrêts cités).
2.1.2 La procédure administrative fédérale est régie par le principe de la libre appréciation des preuves (<ref-law> [RS 273], applicable par renvoi de l'<ref-law> [RS 172.021]). L'administration supporte le fardeau de la preuve lorsque la décision intervient, comme en l'espèce, au détriment de l'administré. Cela étant, la jurisprudence admet dans certaines circonstances que l'autorité puisse se fonder sur une présomption. C'est notamment le cas pour établir que le conjoint naturalisé a menti lorsqu'il a déclaré former une union stable, dans la mesure où il s'agit d'un fait psychique, lié à des éléments relevant de la sphère intime, souvent inconnus de l'administration et difficiles à prouver (<ref-ruling> consid. 3.2 p. 485). Partant, si l'enchaînement rapide des événements fonde la présomption de fait que la naturalisation a été obtenue frauduleusement, il incombe alors à l'administré de renverser cette présomption, en raison non seulement de son devoir de collaborer à l'établissement des faits (<ref-law>; <ref-ruling> consid. 3 p. 166; <ref-ruling> consid. 3.2 p. 115 s.), mais encore dans son propre intérêt (<ref-ruling> consid. 3.2 p. 485 s.).
S'agissant d'une présomption de fait, qui ressortit à l'appréciation des preuves et ne modifie pas le fardeau de la preuve (<ref-ruling> consid. 3 p. 166; <ref-ruling> consid. 3.2 p. 486), l'administré n'a pas besoin, pour la renverser, de rapporter la preuve contraire du fait présumé, à savoir faire acquérir à l'autorité la certitude qu'il n'a pas menti; il suffit qu'il parvienne à faire admettre l'existence d'une possibilité raisonnable qu'il n'ait pas menti en déclarant former une communauté stable avec son conjoint. Il peut le faire en rendant vraisemblable, soit la survenance d'un événement extraordinaire susceptible d'expliquer une détérioration rapide du lien conjugal, soit l'absence de conscience de la gravité de ses problèmes de couple et, ainsi, l'existence d'une véritable volonté de maintenir une union stable avec son conjoint lorsqu'il a signé la déclaration (<ref-ruling> consid. 3 p. 165 s.; arrêt 1C_199/2008 du 8 juillet 2009 consid. 3.2 et les arrêts cités).
2.2 En l'espèce, le Tribunal administratif fédéral a considéré que le court laps de temps entre la déclaration commune (15 juin 2005), l'octroi de la naturalisation facilitée (26 juillet 2005), la séparation de fait des conjoints (février 2006), le dépôt de la requête commune (24 mai 2006), le jugement de divorce (17 octobre 2006) et le remariage du recourant avec une ressortissante kosovare (8 octobre 2007) fondaient la présomption que la naturalisation facilitée avait été obtenue frauduleusement.
Le recourant ne conteste aucun des éléments établissant cette présomption. Il estime cependant que le TAF ne pouvait se baser sur son remariage avec une ressortissante kosovare, mère d'un enfant, pour établir qu'il avait trompé les autorités suisses lors de sa demande de naturalisation. Contrairement à ce que semble soutenir le recourant, le TAF ne fonde pas cette présomption uniquement sur remariage de l'intéressé avec une étrangère, mais bien sur la succession relativement rapide des différents événements précités. Ces éléments et leur chronologie - en particulier la séparation intervenue à peine sept mois après la signature de la déclaration commune, suivi du dépôt d'une requête commune de divorce moins de quatre mois plus tard - permettent effectivement de fonder la présomption que le couple n'avait plus la volonté de maintenir une communauté conjugale stable au moment de cette déclaration commune. Enfin, la critique du recourant quant au fait qu'il ne serait pas le père de l'enfant de sa nouvelle épouse tombe à faux dans la mesure où le TAF n'a pas tenu pour établi sa paternité et que la présomption ne repose nullement sur cet élément.
Il s'agit dès lors uniquement de déterminer si le recourant est parvenu à renverser cette présomption, comme il le soutient.
2.3 Pour le TAF, cette présomption était notamment renforcée par la rapidité avec laquelle l'intéressé avait rencontré sa nouvelle épouse et s'était remarié au Kosovo. De même, les déclarations de son ex-épouse - quant au fait qu'il n'y avait plus de vie de couple après six mois de mariage et que la situation était tendue au moment de la signature de la déclaration commune - ainsi que l'absence de loisirs communs durant le mariage corroboraient cette présomption.
Le recourant se prévaut du fait que son ex-épouse a déclaré que les difficultés avaient commencé au début août 2005 lorsque celle-ci avait appris qu'elle souffrait d'une maladie sexuellement transmissible - dont elle lui impute la transmission -, soit ultérieurement à la déclaration commune. Il omet cependant de relever que, lors de son audition, l'intéressée a également précisé que si leur union s'était bien déroulée durant les six premiers mois de mariage, la situation avait ensuite dégénéré et la vie de couple avait cessé; de même, elle a déclaré que lors de la signature de la déclaration commune, la communauté conjugale n'était pas stable et qu'elle avait signé ledit document pour qu'il la laisse tranquille. En l'occurrence, le recourant ne répond pas à l'argumentation de l'instance précédente qui a exposé de façon convaincante pourquoi la découverte de cette maladie vénérienne par l'ex-épouse constituait plutôt le point culminant d'une série de dissensions antérieures existant au sein du couple telles que relatées dans la lettre du 28 février 2008 et lors de l'audition du 8 juillet 2008 (cf. arrêt attaqué consid. 7). Comme l'a relevé le TAF, il est peu vraisemblable que la découverte de cette maladie ait été de nature à provoquer, à elle seule, la désunion dans le laps de temps de quelques mois qui sépare la décision de naturalisation facilitée (26 juillet 2005) et la séparation effective intervenue en février 2006.
Le recourant entend également tirer argument du fait que son ex-épouse a reconnu qu'il lui avait proposé d'avoir un enfant. Son désir de paternité démontrerait selon lui qu'il n'avait pas menti lors de sa déclaration. Cet élément n'est cependant pas en mesure d'affaiblir la présomption établie. Ce d'autant moins qu'il ressort également des déclarations de l'ex-épouse que si le recourant était d'accord d'avoir des enfants, il ne souhaitait pas s'en occuper et qu'elle devrait alors continuer de travailler à côté et de faire le ménage, déclarations que l'intéressé n'a au demeurant pas contesté. Le recourant soutient encore en vain que le voyage entrepris au Kosovo par les époux en 2004 afin de présenter l'intéressée à sa mère doit être interprété comme un indice sérieux d'un mariage sincère. Cet élément, antérieur à la signature de la déclaration commune, ne suffit en effet pas à présumer que le couple manifestait encore, au moment de la signature de la déclaration commune, la volonté de maintenir une communauté conjugale stable et effective. A cela s'ajoute que le recourant n'a pas contesté qu'il retournait seul au Kosovo dès qu'il avait des congés prolongés ou des vacances. Hormis les deux voyages mentionnés par celui-ci (à Venise et au Monténégro), les époux n'avaient pas d'activités ou de loisirs communs. Enfin, on relèvera que le recourant n'a fait entendre aucun témoin, produit aucune pièce qui aurait permis de se prononcer sur l'intensité du lien conjugal existant entre les époux durant la période déterminante.
En définitive, le recourant n'apporte aucun élément propre à démontrer la survenance d'un événement extraordinaire postérieur à la signature de la déclaration commune et susceptible d'expliquer une dégradation aussi rapide du lien conjugal. L'intéressé ne rend pas non plus vraisemblable qu'au moment de la signature de la déclaration commune, il n'avait pas conscience du fait que la communauté conjugale n'était plus orientée vers l'avenir. Les éléments qu'il a avancés ne suffisent pas à renverser la présomption établie. Il en découle que les conditions d'application de l'art. 41 LN sont réunies et que le Tribunal administratif fédéral n'a pas abusé de son pouvoir d'appréciation en confirmant l'annulation de la naturalisation facilitée qui avait été octroyée au recourant.
3. Il s'ensuit que le recours doit être rejeté. Le recourant, qui succombe, doit supporter les frais judiciaires (art. 65 et 66 LTF).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté.
2. Les frais judiciaires, arrêtés à 2'000 fr., sont mis à la charge du recourant.
3. Le présent arrêt est communiqué au mandataire du recourant, à l'Office fédéral des migrations et au Tribunal administratif fédéral, Cour III.
Lausanne, le 10 novembre 2011
Au nom de la Ire Cour de droit public
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: Fonjallaz
La Greffière: Arn