Faits: A. V._, née en 1958, travaillait en qualité d'aide de cuisine chez X._ GmbH, à N._, à raison de 18 heures hebdomadaires en moyenne. Le 26 octobre 2000, elle a été victime d'un accident domestique qui lui a occasionné des lésions rachidiennes. Le 30 septembre 2002, elle a déposé une demande de prestations de l'assurance-invalidité tendant à l'octroi d'une rente auprès de l'Office de l'assurance-invalidité du canton de Genève (ci-après: OAI), qui l'a rejetée par décision du 29 septembre 2005 puis par décision sur opposition du 12 janvier 2007. Par jugement du 20 décembre 2007, le Tribunal cantonal des assurances sociales de la République et canton de Genève (aujourd'hui: la Cour de justice de la République et canton de Genève, chambre des assurances sociales) a admis le recours formé par l'assurée et renvoyé la cause à l'OAI pour qu'il ordonne une enquête économique sur le ménage et un stage d'évaluation professionnelle et rende ensuite une nouvelle décision. Il a considéré que la méthode mixte d'évaluation de l'invalidité s'appliquait et fixé la répartition des tâches entre activités lucrative (44 %) et ménagère (56 %). L'enquête économique sur le ménage mise en oeuvre par l'OAI à la suite du jugement cantonal a révélé un taux d'empêchement dans l'activité ménagère de 12 % (entre octobre 2000 et août 2006), puis de 15 % (depuis septembre 2006; rapport du 2 octobre 2008). L'assurée a effectué un stage d'évaluation professionnelle du 4 août au 2 novembre 2008 auprès de Y._ à N._ à l'issue duquel il est ressorti qu'elle présentait une capacité de travail entière dans une activité adaptée, avec une diminution de rendement de 20 % (rapport du 13 novembre 2008). Après avoir requis l'avis de son service médical régional (SMR), l'OAI a dénié à l'assurée le droit à des prestations de l'assurance-invalidité, motif pris qu'un taux d'invalidité globale de 13 %, puis de 15 %, était insuffisant pour lui ouvrir le droit à une rente ou à une mesure d'ordre professionnel (décision du 14 mai 2009). B. Par jugement du 11 février 2010, le Tribunal cantonal des assurances sociales de la République et canton de Genève a admis partiellement le recours formé par l'assurée et renvoyé la cause à l'OAI pour qu'il statue sur le droit de l'assurée à des mesures d'ordre professionnel. Il a fixé le degré d'invalidité globale à respectivement 18 % (de l'accident à août 2006), 22 % (de septembre 2006 à octobre 2008) et 23 % (dès novembre 2008). C. L'OAI interjette un recours en matière de droit public contre ce jugement. Il en requiert l'annulation et conclut à la confirmation de sa décision du 14 mai 2009. L'intimée conclut au rejet du recours. De son côté, l'Office fédéral des assurances sociales en propose l'admission. 