Sachverhalt:
A. G._, geboren 1956, arbeitete von 1983 bis 2005 mit Unterbrüchen als Maurer in der Schweiz und war nach der Rückkehr nach Spanien von 2006 bis 2008 als Bau- und Landarbeiter tätig. Mit Anmeldung vom 15. September 2008 ersuchte er um Gewährung einer Rente der Invalidenversicherung. Nach Abklärung des medizinischen Sachverhalts (vorab orthopädisches Leiden bei degenerativen Wirbelsäulenveränderungen und Hüftbeschwerden) sowie der beruflich-erwerblichen Verhältnisse ermittelte die IV-Stelle für Versicherte im Ausland einen Invaliditätsgrad von 24 %. Sie erachtete es dem Versicherten als zumutbar, in einer leidensadaptierten Tätigkeit voll zu arbeiten. Mit Verfügung vom 22. September 2009 wies sie den Anspruch auf IV-Leistungen ab.
B. Mit Entscheid vom 7. Juni 2012 wies das Bundesverwaltungsgericht die von G._ gegen die Ablehnung des Anspruchs eingereichte Beschwerde ab.
C. G._ lässt Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten führen und beantragen, es sei ihm auf den Zeitpunkt der Antragstellung in Spanien am 18. Juli 2008 eine Invalidenrente zuzusprechen; eventualiter sei die Verfügung aufzuheben und eine fachmedizinisch korrekte Abklärung in der Schweiz zu veranlassen; gestützt auf deren Erkenntnisse sei dann neu zu verfügen.

Erwägungen:
1. Der Beurteilung von Beschwerden in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten (<ref-law>) liegt der Sachverhalt zugrunde, den die Vorinstanz festgestellt hat (<ref-law>). Diesen kann das Bundesgericht von Amtes wegen berichtigen oder ergänzen, wenn er offensichtlich unrichtig ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von <ref-law> beruht (<ref-law>; vgl. auch <ref-law>). Zu den Rechtsverletzungen im Sinne von <ref-law> gehören auch die unvollständige Feststellung der rechtserheblichen Tatsachen und die Verletzung des Untersuchungsgrundsatzes als einer wesentlichen Verfahrensvorschrift (Urteil 9C_53/2008 vom 18. Februar 2009 E. 1.3 mit Hinweisen).
2. Streitig ist ist der Anspruch auf eine Invalidenrente. Das vorinstanzliche Gericht hat die zu dessen Beurteilung erforderlichen Rechtsgrundlagen zutreffend dargelegt; darauf wird verwiesen.
3. Der Beschwerdeführer rügt im Wesentlichen, bislang sei sein Gesundheitszustand nicht umfassend, korrekt und objektiv abgeklärt worden. Die auf den ärztlichen Formularberichten E 213 der spanischen Amtsärzte (Dres. med. M._ vom 28. August 2008 und P._ vom 7. Mai 2009) erstatteten Angaben, gerade aber die darauf gestützten Stellungnahmen der schweizerischen IV-Stellen-Ärzte (Dres. med. L._ vom 21. Juni 2009 und H._ vom 21. Juni 2010) genügten den Anforderungen an eine objektive und unabhängige Berichterstattung nicht. Der medizinische Dienst des spanischen Invalidenversicherungsträgers habe ihn begutachtet und ihm gestützt darauf ab 28. November 2009 eine Vollinvalidität (Invaliditätsgrad von 55 %) attestiert. Demgegenüber habe ihn die schweizerische Versicherung weder durch ihren medizinischen Dienst noch durch Fachärzte, die mit den schweizerischen sozialrechtlichen und sozialmedizinischen Vorschriften vertraut sind, direkt und persönlich untersuchen und begutachten lassen.
4. Zum Hinweis auf die Zusprache einer spanischen Invalidenrente ist vorab Folgendes anzumerken: Zwar ist der Beschwerdeführer als spanischer Staatsangehöriger seit 2006 wieder in Spanien wohnhaft. Nach dem am 1. Juni 2002 in Kraft getretenen Abkommen vom 21. Juni 1999 zwischen der Schweizerischen Eidgenossenschaft einerseits und der Europäischen Gemeinschaft und ihren Mitgliedstaaten - darunter Spanien - andererseits über die Freizügigkeit (Freizügigkeitsabkommen, FZA; SR 0.142.112.681) richtet sich sein Anspruch auf eine Invalidenrente der Eidgenössischen Invalidenversicherung jedoch allein nach schweizerischem Recht (<ref-ruling> E. 2.4 S. 257; <ref-ruling>; Urteile 8C_1030/2009 vom 2. März 2010 E. 2.2 und 8C_489/2009 vom 23. Oktober 2009 E. 2).
5. 5.1 Gemäss Urteil 9C_952/2011 vom 7. November 2012 E. 2.4 (dort mit Hinweisen auf das zwischenstaatliche Recht) können in einem EU-Staat wohnhafte Versicherte aus dem Freizügigkeitsabkommen keinen unbedingten Anspruch ableiten, in der Schweiz ärztlich begutachtet zu werden. Es ist aber zu gewährleisten, dass die sich nach Massgabe des schweizerischen Leistungsrechts stellenden versicherungsmedizinischen Fragen unter Einhaltung der spezifischen beweisrechtlichen Anforderungen geklärt werden. Ein Entscheid der schweizerischen Invalidenversicherung kann darum grundsätzlich auf ärztliche Berichte abgestützt werden, die im Wohnsitzstaat Spanien ausgefertigt worden sind. Bestimmt sich der Leistungsanspruch - wie hier - nach dem materiellen Recht des Vertragsstaates Schweiz (E. 4), so leitet sich auch aus dem schweizerischen Recht ab, welche Fragen der ärztlichen Klärung bedürfen, welche Anforderungen an den Nachweis des rechtserheblichen medizinischen Sachverhalts gestellt werden und mit welchen Mitteln dieser Nachweis geführt wird.
5.2 Indem die Vorinstanz dem Antrag auf eine zusätzliche Beweismassnahme in Form einer umfassenden medizinischen Untersuchung in der Schweiz nicht entsprach, verletzte sie die erwähnten Grundsätze nicht. Denn sie kam nach ausführlicher und rechtlich korrekter Würdigung der Akten zum Schluss, gestützt auf die Formularberichte E 213 sowie die weiteren spanischen Arztberichte lasse sich ein umfassendes Bild über die gestellten Diagnosen und die gesundheitlichen Beeinträchtigungen machen, sodass sich in der Gesamtschau ausreichend verlässliche Anhaltspunkte zur Beurteilung des Krankheitsbildes und dessen Auswirkungen auf die Arbeitsfähigkeit ergeben würden. Sie hat dies aus bundesrechtlicher Sicht korrekt und einlässlich begründet und es war richtig, zur Beurteilung der Arbeitsfähigkeit in einer leidensangepassten Tätigkeit keine weiteren Abklärungen zu veranlassen.
6. 6.1 Das Gericht kam in Würdigung sämtlicher Berichte zur Überzeugung, dass der Beschwerdeführer in der bisherigen Tätigkeit zwar nicht mehr arbeitsfähig sei, ihm aber in Berücksichtigung seiner gesundheitlichen Beeinträchtigungen leichtere bis mittelschwere, leidensangepasste Verweisungstätigkeiten vollzeitig zumutbar seien und er dafür zu 100 % arbeitsfähig ist. Ein solcher Schluss ist nach dem im schweizerischen Sozialversicherungsrecht massgeblichen Beweisgrad der überwiegenden Wahrscheinlichkeit (<ref-ruling> E. 5b S. 360) hier gerechtfertigt.
6.2 Die Vorinstanz hat nicht die Augen davor geschlossen, dass dem Bericht von Dr. med. L._ vom 21. Juni 2009 und dem Formularbericht E 213 vom 7. Mai 2009 für sich allein kein hinreichender Beweiswert zukommt. Dessen ungeachtet ergibt sich - wie bereits das Bundesverwaltungsgericht festgehalten hat - im Rahmen einer Gesamtschau ein umfassendes Bild der gestellten Diagnosen, der gesundheitlichen Beeinträchtigungen und deren Auswirkungen auf die Arbeitsfähigkeit. Soweit der Beschwerdeführer bemängelt, dass der Formularbericht E 213 vom 7. Mai 2009 nicht komplett sei - fehlende Angaben über den Allgemeinzustand, zum Bewegungsapparat und zu den Diagnosemitteln -, so waren beispielsweise Letztere nur zu erheben, sofern sie notwendig erschienen (so ausdrücklich Ziff. 5: en caso necesario). Dabei erfordern orthopädische Leiden nicht zwingend einen Lungenfunktionstest oder eine Echographie oder aber Blut- und Urintests etc. Auch die Aufzeichnungen und Messungen der Bewegungseinschränkung des gesamten Bewegungsapparates ist mit dem Vermerk "soweit notwendig" versehen (Ziff. 4.8: en caso necesario). Eine verbale Beschreibung liegt jedenfalls vor, wie auch in Bezug auf den Allgemeinzustand zwar Detailangaben (Grösse und Gewicht) nicht angegeben wurden, die wichtige(re)n Fragen nach Ernährungs- und Gemütszustand jedoch beantwortet sind.
6.3 Nicht zu hören ist auch der Einwand, die Arbeitsfähigkeit von 100 % in Verweisungstätigkeiten sei nicht korrekt festgesetzt worden. Denn es kann nicht gesagt werden, der für eine solche Beschäftigung Bezugsgrösse bildende ausgeglichene Arbeitsmarkt weise keine leidensangepassten Arbeitsplätze auf. Dieser hält auch für die in den Formularberichten E 213 skizzierten Anforderungen sowohl bezüglich der dafür verlangten beruflichen und intellektuellen Voraussetzungen wie auch hinsichtlich des körperlichen Einsatzes einen breiten Fächer an möglichen Tätigkeiten offen, welche dem angegebenen Zumutbarkeitsprofil entsprechen: Vermeiden von Arbeit in Nässe und Kälte, von Tätigkeiten mit häufigem Bücken, mit Heben oder Tragen von Gegenständen, mit Benutzung von Rampen, Treppen und Leitern, bei Sturzgefahr; Arbeiten in wechselnder Körperhaltung und ohne besonderen Zeitdruck (Formular E 213 vom 28. August 2008 Ziff. 10.1 und 10.2). Anders würde es sich verhalten, wenn dem Beschwerdeführer eine zumutbare Tätigkeit nur noch in so eingeschränkter Form möglich wäre, dass sie der allgemeine Arbeitsmarkt nicht kennen würde oder dass sie nur unter nicht realistischem Entgegenkommen eines durchschnittlichen Arbeitgebers möglich wäre, sodass das Finden einer entsprechenden Stelle von vornherein als ausgeschlossen erschiene (vgl. dazu <ref-ruling> E. 4b S. 276; ZAK 1991 318 E. 3b und 1989 S. 319 E. 4a in fine; SVR 2008 IV Nr. 62 S. 203, 9C_830/2007 E. 5.1 und 5.2). Davon kann indessen angesichts der beim Beschwerdeführer bei angepassten Tätigkeiten weitestgehend erhaltenen Arbeitskraft nicht die Rede sein. Auch in den genannten E 213-Formularen ist ausdrücklich festgehalten, eine angepasste Tätigkeit sei ihm noch ganztägig zu 100 % zumutbar (Ziff. 11.5 und 11.6) und der gegenwärtige gesundheitliche Zustand mit Schmerztherapie zu verbessern (Formular E 213 vom 28. August 2008 Ziff. 11.11).
6.4 Was die erneut vorgebrachte Kritik am Bericht des IV-Stellen-Arztes Dr. med. L._ vom 21. Juni 2009 anbelangt, hat die Vorinstanz die Einschätzung einer 50%igen Arbeitsfähigkeit in der angestammten Tätigkeit bereits im Sinne der Stellungnahme des IV-Stellen-Arztes Dr. med. H._ vom 21. Juni 2010 auf eine volle Arbeitsunfähigkeit korrigiert. Entgegen dem Vorbringen des Beschwerdeführers war aber damit die Erwerbseinbusse nicht neu festzulegen, da keiner ihrer Berechnungsfaktoren betroffen war. Im Einkommensvergleich haben Vorinstanz und Verwaltung ja im angestammten Beruf bereits ein volles hypothetisches Einkommen beigezogen (vorinstanzliche E. 5.1.), was hier alleine massgebend ist.
6.5 Zu dem letztinstanzlich neu eingereichten Bericht des Dr. med. O._ vom 28. Juni 2012 bleibt - soweit es sich überhaupt um ein zulässiges Novum handelt (<ref-law>) - anzumerken, dass der gerichtliche Überprüfungszeitraum sich grundsätzlich nur auf den Sachverhalt erstreckt, wie er sich bis zum Erlass der streitigen Verfügung (hier: 22. September 2009) verwirklicht hat (<ref-ruling> E. 1.2 S. 446). In dem beinahe drei Jahre nach dem Stichdatum erstellten Bericht abgebildete gesundheitliche Folgeentwicklungen könnten höchstens Anlass für eine Neuprüfung des Leistungsanspruches in einem neu aufzunehmenden Verfahren sein, hier indes nicht berücksichtigt werden.
7. Zusammenfassend ist zum Schluss zu kommen, dass die Vorinstanz ohne Verletzung des Untersuchungsgrundsatzes in zulässiger antizipierender Beweiswürdigung (vgl. <ref-ruling> E. 5.2 S. 69; <ref-ruling> E. 5.3 S. 236) auf weitere medizinische Abklärungen verzichtet hat. Die auf die massgebenden Berichte gestützte Annahme einer vollen Arbeitsfähigkeit in orthopädisch angepassten Tätigkeiten ist nicht offensichtlich unrichtig und daher für das Bundesgericht verbindlich (E. 1). Dasselbe gilt für die auf dieser Grundlage erfolgte Berechnung eines Invaliditätsgrades von 24 %.
8. Das Verfahren ist kostenpflichtig (<ref-law>). Die Gerichtskosten werden dem unterliegenden Beschwerdeführer auferlegt (Art. 65 Abs. 4 lit. a in Verbindung mit <ref-law>). Der nach Verrechnung mit dem Kostenvorschuss zu viel einbezahlte Betrag von Fr. 10.- wird ihm zurückerstattet.

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 Bundesverwaltungsgericht und dem Bundesamt für Sozialversicherungen schriftlich mitgeteilt.
Luzern, 16. Januar 2013
Im Namen der II. sozialrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Kernen
Der Gerichtsschreiber: Schmutz