Faits: A. X._, ressortissant brésilien né en 1981, a épousé, le 13 avril 2007 au Brésil, Y._, une compatriote née en 1982, titulaire d'une autorisation d'établissement. Il est entré en Suisse le 24 octobre 2008 et a été mis, le 9 avril 2009, au bénéfice d'une autorisation de séjour pour regroupement familial valable jusqu'au 23 octobre 2010. Le couple n'a pas eu d'enfant. Par jugement du 8 juillet 2009, le Tribunal civil d'arrondissement de la Côte a prononcé le divorce des époux. Sur réquisition du Service de la population du canton de Vaud (ci-après: le Service de la population), la police a entendu les ex-conjoints, respectivement le 28 août et le 5 octobre 2009, sur les motifs et les circonstances de la séparation. Il en ressort que ceux-ci se sont mariés par amour, sans aucune intention de détourner les règles sur le séjour des étrangers en Suisse, et qu'il n'y a eu aucune violence conjugale. Par contre, Y._ a affirmé que, alors que son futur époux était encore au Brésil, elle avait fait la connaissance d'une autre personne en Suisse et que, à la suite de cette relation, elle était tombée enceinte sans oser l'avouer à son époux brésilien avant son arrivée en Suisse. Par décision du 4 février 2010, le Service de la population a révoqué l'autorisation de séjour de X._ et lui a imparti un délai d'un mois pour quitter la Suisse. B. La Cour de droit administratif et public du Tribunal cantonal du canton de Vaud (ci-après: le Tribunal cantonal), par arrêt du 16 août 2010, a rejeté le recours de X._, considérant, en substance, que l'adultère subi par celui-ci ne constituait pas un cas de rigueur et que sa bonne intégration, notamment professionnelle, n'était pas exceptionnelle au point de ne pouvoir exiger son retour dans son pays. C. Par écriture parvenue au Tribunal fédéral le 17 septembre 2010, X._ a déposé un "recours de droit public et de droit constitutionnel subsidiaire" en concluant à la réforme de l'arrêt cantonal et à l'octroi d'une autorisation de séjour. Le Service de la population a renoncé à se déterminer sur cette écriture. Le Tribunal cantonal se réfère aux considérants de l'arrêt attaqué, alors que l'Office fédéral des migrations conclut au rejet du recours. Par ordonnance du 21 septembre 2010, le Président de la IIe Cour de droit public du Tribunal fédéral a accepté la demande d'effet suspensif. 