Sachverhalt: A. X._ versetzte am 19. August 2007 seiner langjährigen Lebenspartnerin Y._ in der gemeinsam bewohnten Liegenschaft in Küsnacht mehrere Ohrfeigen, Faustschläge in den Unterleib und Fusstritte. Er bedrohte sie verbal und anschliessend unter Bekräftigung mit einem zur Hand genommenen Brotmesser mit dem Tod. Schliesslich packte er sie mit beiden Händen im Bereich des Kehlkopfs am Hals, drückte während ca. 20 - 30 Sekunden mit den Daumen kräftig zu und presste sie dabei gegen die Küchenkombination. Y._ konnte würgebedingt nur noch röcheln, urinierte unkontrolliert, und es wurde ihr kurzfristig schwindlig und schwarz vor den Augen. Überdies erlitt sie eine Hautunterblutung sowie Hautabschürfungen am Hals. X._ versetzte Y._ am 20. August 2007 nochmals in Angst und Schrecken, indem er ihr schrieb: "Y._! Ich komme wieder Du Lügnerin". B. Das Bezirksgericht Meilen sprach X._ mit Urteil vom 12. Februar 2009 der Gefährdung des Lebens, der mehrfachen Tätlichkeiten sowie der mehrfachen Drohung schuldig und bestrafte ihn mit einer teilbedingt vollziehbaren Freiheitsstrafe von 30 Monaten sowie mit einer Busse von Fr. 1'500.--. Der Vollzug des unbedingten Teils der Freiheitsstrafe wurde zugunsten einer ambulanten Behandlung im Sinne von Art. 63 StGB aufgeschoben. X._ wurde verpflichtet, Y._ Fr. 490.-- als Schadenersatz sowie Fr. 8'000.-- als Genugtuung zu bezahlen. C. X._ erhob Berufung gegen das erstinstanzliche Urteil. Unangefochten blieben die Schuldsprüche wegen mehrfacher Drohung und mehrfacher Tätlichkeiten, die Anordnung einer ambulanten Massnahme sowie die Verpflichtung zu Schadenersatz. Das Obergericht des Kantons Zürich reduzierte mit Urteil vom 13. April 2011 die Freiheitsstrafe auf 20 Monate und gewährte den bedingten Vollzug. Im Übrigen bestätigte es das erstinstanzliche Urteil. D. Mit Beschwerde in Strafsachen beantragt X._, das Urteil des Obergerichts sei aufzuheben, und er sei vom Vorwurf der Gefährdung des Lebens freizusprechen. Er sei zu einer wesentlich milderen Freiheitsstrafe von höchstens 6 Monaten zu verurteilen. Die Genugtuung sei zur neuen Festsetzung an die Vorinstanz zurückzuweisen. 