Faits: A. W._ a été employée en qualité d'éducatrice spécialisée au service de l'institution X._ (institution spécialisée pour personnes handicapées), du 1er janvier 1997 au 31 août 2007. En raison d'une incapacité de travail, elle a perçu des indemnités journalières de son assureur-maladie du 20 novembre 2006 au 18 novembre 2008. L'intéressée a ensuite requis l'octroi d'indemnités de chômage à compter du 19 novembre 2008. Par décision du 28 novembre 2008, la Caisse de chômage du canton de Vaud, Agence de Y._ (ci-après: la caisse) a reconnu le droit de l'assurée à être indemnisée, après un délai d'attente de cinq jours. Cette décision était accompagnée d'un décompte faisant état d'un gain assuré fixé forfaitairement à 3'320 fr. par mois, soit 153 fr. par jour. Saisie d'une opposition de l'assurée, la caisse l'a rejetée par une nouvelle décision du 9 février 2009. B. W._ a recouru contre la décision sur opposition en contestant le montant du gain assuré sur lequel a été calculée son indemnité de chômage. Statuant le 17 mai 2010, la Cour des assurances sociales du Tribunal cantonal vaudois a rejeté son recours. C. W._ interjette un recours en matière de droit public contre ce jugement. Elle conclut à sa réforme en ce sens que la caisse de chômage est condamnée à lui verser des indemnités journalières calculées sur la base d'un gain assuré forfaitaire de 306 fr. par jour, dès le 19 novembre 2008, subsidiairement sur la base d'un gain assuré calculé en fonction d'un salaire annuel de 78'100 fr., plus intérêts à 5 % dès le 1er décembre 2008, le tout sous suite de frais et dépens. Le Secrétariat d'Etat à l'économie conclut au rejet du recours et la caisse intimée s'en remet à justice. 