Faits: A. X._ exploite à Y._ une entreprise individuelle de menuiserie. Du fait de cette activité, il est immatriculé au registre des contribuables de l'Administration fédérale des contributions, Division principale de la taxe sur la valeur ajoutée (ci-après: l'Administration fédérale) depuis le 1er janvier 1995 en tant qu'assujetti TVA. Lors d'un contrôle externe effectué les 1er et 2 décembre 2005, ainsi que les 26 octobre et 30 novembre 2006, l'Administration fédérale a constaté que la comptabilité de l'assujetti présentait des lacunes (les encaissements relatifs à certaines factures n'étant pas comptabilisés ou ne l'étant pas intégralement) et que les marges qui en ressortaient étaient inférieures à celles d'autres entreprises de la même branche. L'Administration fédérale a ainsi procédé par estimation et a reconstitué le chiffre d'affaires réalisé par l'assujetti au cours des périodes fiscales allant du 1er trimestre 2000 au 2ème trimestre 2006. Le 12 février 2007, elle a établi les décomptes complémentaires nos 156919 et 156920, selon lesquels le prénommé devait au titre de la TVA respectivement 12'494 fr. (pour les périodes allant du 1er trimestre au 4ème trimestre 2000) et 20'974 fr. (périodes allant du 1er trimestre 2001 au 2ème trimestre 2006). L'assujetti ayant contesté ces reprises, l'Administration fédérale a confirmé les décomptes complémentaires précités, en rendant le 22 juin 2007 deux décisions, portant l'une sur les périodes fiscales durant lesquelles l'ordonnance du 22 juin 1994 régissant la taxe sur la valeur ajoutée (RO 1994 II 1464 et les modifications ultérieures; en vigueur du 1er janvier 1995 au 31 décembre 2000; ci-après: aOTVA) était applicable et l'autre sur les périodes fiscales écoulées sous l'empire de la loi fédérale du 2 septembre 1999 régissant la taxe sur la valeur ajoutée (RO 2000 1300 et les modifications ultérieures; en vigueur du 1er janvier 2001 au 31 décembre 2009; ci-après: aLTVA). B. X._ a formé une réclamation à l'encontre de ces décisions. Par communication du 30 mai 2008, la division Droit de l'Administration fédérale a informé la division Contrôle externe qu'elle allait réexaminer les résultats du contrôle sur place et lui a demandé des informations complémentaires, car, en l'état du dossier, il n'était pas possible d'établir que les manquements ayant conduit à la taxation par estimation affectaient l'ensemble des périodes contrôlées. Dans une note interne du 12 août 2008 - figurant au dossier de la cause -, la division Droit a relevé, après un nouvel examen, que dans la comptabilité afférente à chacune des années 2000, 2001, 2002, 2003 et 2004, certains encaissements n'avaient pas été dûment comptabilisés et que le chiffre d'affaires correspondant n'avait pas été déclaré. Les chiffres d'affaires déclarés et les bénéfices bruts en découlant apparaissaient nettement insuffisants en comparaison avec les bénéfices bruts constatés dans la branche. La comptabilité n'était ainsi pas probante. Les réclamations ont été rejetées par décisions du 6 octobre 2008. X._ a déféré ces prononcés au Tribunal administratif fédéral. Après avoir joint les causes, cette autorité a rejeté les recours par arrêt du 29 novembre 2010. C. Agissant par la voie du recours en matière de droit public, X._ demande au Tribunal fédéral, sous suite de frais, d'annuler l'arrêt du 29 novembre 2010 et, principalement, de dire qu'il ne doit pas les montants ayant fait l'objet des décomptes complémentaires nos 156929 et 156930; à titre subsidiaire, il conclut au renvoi du dossier à l'autorité précédente pour nouvelle décision. Il requiert préalablement que son recours soit doté de l'effet suspensif. L'autorité précédente renonce à se déterminer sur le recours. L'Administration fédérale en propose le rejet, sous suite de frais. 