Faits: A. A.a A._, né en 1941, et dame A._, née en 1944, se sont mariés le 6 février 1970 à Coppet. Par acte authentique du 26 janvier 1970, les époux ont conclu un contrat de mariage les soumettant au régime de la séparation de biens. Deux enfants majeurs sont issus de leur union, B._, né en 1972, et C._, né en 1976. Les époux A._ vivent séparés depuis le mois de juillet 2006. A.b Le 1er septembre 1998, les époux A._ ont acquis, à raison d'une moitié chacun, l'immeuble n° 7837 de la commune de D._ comprenant une maison d'habitation sur trois niveaux. L'acquisition pour un prix de 1'070'000 fr. a été financée à hauteur de 340'000 fr. par des fonds propres de l'épouse, de 530'000 fr. par un emprunt conjoint et solidaire des époux auprès de la banque E._ et de 200'000 fr. par un crédit du vendeur garanti par cédules hypothécaires. Ce dernier crédit a été remboursé le 12 décembre 2001 au moyen d'un emprunt pour la même somme contracté par le mari auprès de la banque F._ et garanti par le nantissement de son fonds de pension auprès de X._. B. B.a Par acte déposé le 16 septembre 2008, l'épouse a formé une requête unilatérale en divorce auprès du Tribunal de première instance du canton de Genève. Le 2 octobre 2008, le mari a également déposé une demande unilatérale en divorce. Les causes ont été jointes par jugement du 3 décembre 2008. Par jugement du 3 septembre 2009, le tribunal a prononcé la dissolution du mariage contracté par les parties. Il a entre autres ordonné la liquidation du régime de la copropriété des époux A._ sur l'immeuble sis sur la commune de D._, sa mise en vente aux enchères publiques ainsi que la répartition par moitié entre les époux du produit de vente net. Le mari a en outre été condamné à s'acquitter d'une somme de 100'000 fr. au titre d'indemnité équitable au sens de l'art. 124 CC, versée par mensualités de 800 fr. payables d'avance. B.b Statuant sur appel de dame A._, par arrêt du 25 juin 2010, la Cour de justice du canton de Genève a partiellement réformé ledit jugement, en ce sens qu'elle a attribué à l'épouse la pleine propriété de l'immeuble sis sur la commune de D._ moyennant la reprise à son seul nom de tous les emprunts hypothécaires en lien avec ce bien immobilier ainsi que le versement d'une soulte de 200'000 fr. au mari, déduction faite de l'équitable indemnité de 224'000 fr. due par celui-ci. C. Le 1er septembre 2010, A._ a formé un recours en matière civile auprès du Tribunal fédéral contre cet arrêt, concluant à son annulation. Principalement, il requiert la liquidation du régime de la copropriété sur l'immeuble sis sur la commune de D._, sa mise en vente aux enchères publiques, la répartition par moitié du produit de vente net entre les parties ainsi que la fixation de l'indemnité équitable due à l'épouse à 200'000 fr. Subsidiairement, il conclut à l'attribution à dame A._ de la pleine propriété de l'immeuble, moyennant la reprise à son seul nom de tous les emprunts hypothécaires en lien avec ce bien immobilier ainsi que le versement en sa faveur d'une somme de 687'000 fr., l'indemnité équitable due étant fixée à 200'000 fr. Plus subsidiairement, il requiert le renvoi de la cause à l'autorité cantonale afin qu'elle ordonne une nouvelle expertise de l'immeuble. Il se plaint d'une appréciation inexacte des faits, ainsi que d'une violation des art. 124, 251, 617, 646, 649 al. 2, 651 al. 2 CC et de l'art. 549 al. 1 CO. L'intimée conclut au rejet du recours dans ses observations du 18 novembre 2010. La Cour de justice se réfère aux considérants de son arrêt. 