Faits: A. D._ (né en 1973) a travaillé depuis 1998 comme carrossier à titre indépendant. Souffrant de cervico-brachialgies droites après fracture-tassement de C6, il a été mis en arrêt de travail à 100 % du 17 août 2005 au 3 janvier 2006, puis à 50 % dès le lendemain. Le 6 octobre 2006, il a présenté une demande de prestations de l'assurance-invalidité. Après avoir recueilli des renseignements médicaux et économiques (cf. enquête économique pour les indépendants effectuée le 17 juillet 2007), l'Office de l'assurance-invalidité pour le canton de Vaud (ci-après: l'office AI) a nié le droit de l'intéressé à une rente d'invalidité (décision du 24 novembre 2008). En bref, il a considéré que l'on pouvait exiger de l'assuré qu'il abandonnât son activité indépendante - qu'il ne pouvait effectuer qu'à 50 % en raison de son atteinte à la santé - pour une activité de vendeur en automobiles (débutant) où sa capacité de travail était de 100 %. Une telle activité lui permettait de réaliser un revenu de 65'000 fr. (inférieur au revenu sans invalidité de 77'574 fr.), de sorte qu'il subissait une perte de gain de 16 %, insuffisante pour lui ouvrir le droit à une rente. L'administration a également indiqué renoncer à mettre en oeuvre des mesures professionnelles ou un service de placement. B. L'assuré a déféré la décision du 24 novembre 2008 au Tribunal des assurances du canton de Vaud (aujourd'hui: Cour des assurances sociales du Tribunal cantonal vaudois). Lors d'une audience tenue le 18 janvier 2010, D._ a indiqué avoir cédé son entreprise à son employé et s'être vu allouer des indemnités journalières de l'assurance-invalidité dès novembre 2009, mois à compter duquel il bénéficiait de mesures d'orientation professionnelle. Par jugement du 18 novembre 2010, la Cour des assurances sociales du Tribunal cantonal vaudois a admis le recours, annulé la décision administrative et renvoyé la cause à l'office AI pour complément d'instruction au sens des considérants puis nouvelle décision. C. L'office AI interjette un recours en matière de droit public contre ce jugement, dont il demande l'annulation en concluant à la confirmation de sa décision du 24 novembre 2008. D._ conclut au rejet du recours dans la mesure où il est recevable, tandis que l'Office fédéral des assurances sociales en propose l'admission. 