Sachverhalt: A. Das Amtsgericht Bucheggberg-Wasseramt sprach X._ mit Urteil vom 30. Juni/11. Juli 2008 der mehrfachen ungetreuen Geschäftsbesorgung, des mehrfachen Pfändungsbetrugs, der Unterlassung der Buchführung und der mehrfachen Urkundenfälschung schuldig und verurteilte ihn zu einer Freiheitsstrafe von 32 Monaten, davon 20 Monate bedingt. B. X._ appellierte gegen dieses Urteil. Das Obergericht des Kantons Solothurn sprach ihn am 14. Januar 2011 bezüglich je eines Sachverhalts vom Vorwurf der ungetreuen Geschäftsbesorgung, des Pfändungsbetrugs und der Urkundenfälschung frei. Im Übrigen bestätigte es die erstinstanzlichen Schuldsprüche. Es verurteilte ihn zu einer Freiheitsstrafe von 30 Monaten, davon 24 Monate bedingt. Das Obergericht hält folgende Sachverhalte für erwiesen: X._ war Geschäftsführer und Delegierter des Verwaltungsrats der A._ AG und der B._ AG. Er leaste namens der A._ AG in der Zeit von 1998 bis Februar 2003 vier Luxusfahrzeuge (einen Porsche 911 Tiptronic, einen Mercedes Benz S 500 L, einen Jaguar XKR 4.0 Cabriolet und einen BMW X5), im Wissen darum, dass das gleichzeitige Leasing von mehreren Luxusfahrzeugen geschäftsmässig nicht begründet war und die A._ AG sich in einer finanziell angespannten Situation befand. Die A._ AG verfügte in dieser Zeit über weitere Leasingfahrzeuge, die für den Aussendienst verwendet wurden. Die vier Luxusfahrzeuge wurden lediglich von X._ genutzt. Er handelte in der Absicht, sich die gleichzeitige Nutzung mehrerer Luxusfahrzeuge im privaten Interesse auf Kosten der A._ AG zu ermöglichen. Weiter erstellte X._ am 31. Dezember 1998 im Namen der A._ AG zuhanden der B._ AG eine fiktive Rechnung über Fr. 43'050.25 für tatsächlich nicht erfolgte Verwaltungsleistungen. Die Überweisung der Fr. 43'050.25 wurde bei der B._ AG im Soll als Verwaltungskosten und im Haben auf dem Kontokorrentkonto von X._ verbucht. Bei der A._ AG wurde die Zahlung im Soll als Darlehen an X._ und im Haben als "B._ AG Verrechnung" erfasst. Diese per 31. Dezember 1998 vorgenommenen Buchungen führten dazu, dass sich die Darlehensschuld von X._ gegenüber der B._ AG um Fr. 43'050.25 verringerte. Gleichzeitig verpflichtete er sich gegenüber der A._ AG mit demselben Betrag. X._ bezweckte damit eine Bereicherung der A._ AG, welche einen um Fr. 43'050.25 höheren Ertrag ausweisen konnte. Durch den Gläubigerwechsel verschuf er sich in erster Linie aber auch einen eigenen Vorteil, da er bei der B._ AG der Kontrolle durch Verwaltungsräte und Investoren ausgesetzt war, während er sich bei der A._ AG nicht eingehend zu verantworten brauchte und seine Darlehensschuld leichter über Verrechnungen reduzieren konnte. Zudem verwendete X._ zulasten der B._ AG weitere Beträge von Fr. 50'000.--, Fr. 181'000.-- sowie Fr. 94'680.-- unrechtmässig, veranlasste von der A._ AG nicht geschuldete Lohnzahlungen an die Pflegerin seiner Mutter und liess Mietkosten der von ihm privat genutzten Luxuswohnung in Kilchberg/ZH zu Unrecht zulasten der A._ AG verbuchen. Schliesslich gewährte er der A._ AG namens der B._ AG Darlehen über Fr. 634'728.95, dies entgegen den Weisungen des Verwaltungsrats der B._ AG und ungeachtet der fehlenden Bonität der A._ AG. Im Rahmen eines Betreibungsverfahrens vor dem Betreibungsamt Winterthur im Jahre 1997 verheimlichte X._ dem zuständigen Sachbearbeiter, dass er Eigentümer von drei Inhaberaktien der B._ AG zu je Fr. 500.-- war und über Einkommen in nicht unerheblichem Ausmass vonseiten der A._ AG und der B._ AG verfügte. C. X._ führt Beschwerde in Strafsachen mit den Anträgen, das Urteil vom 14. Januar 2011 aufzuheben, ihn von den Vorwürfen der qualifizierten ungetreuen Geschäftsbesorgung (Leasing von Luxusfahrzeugen sowie Verbuchung von Fr. 43'050.25) und der Urkundenfälschung (Leasing von Luxusfahrzeugen) freizusprechen und mit einer bedingten Freiheitsstrafe von höchstens 24 Monaten zu bestrafen. Eventualiter sei die Freiheitsstrafe auf höchstens 24 Monate zu reduzieren, unter Gewährung des bedingten Vollzugs. Subeventualiter sei die Sache zur Neubeurteilung an die Vorinstanz zurückzuweisen. 