Sachverhalt: A. In Bestätigung des erstinstanzlichen Urteils des Richteramtes Thal-Gäu verurteilte das Obergericht des Kantons Solothurn X._ am 15. Februar 2012 wegen mehrfacher Sachbeschädigung (Dispositiv-Ziffer 3) und weiterer Delikte zum Nachteil von Y._ zu einer unbedingten Freiheitsstrafe von neun Monaten und einer Busse von Fr. 500.-- als teilweise Zusatzstrafe zum Urteil des Obergerichts des Kantons Aargau vom 27. Oktober 2004 (Dispositiv-Ziffer 4). Es verpflichtete ihn zur Zahlung einer Genugtuung und Parteientschädigung an Y._ (Dispositiv-Ziffern 8 und 10) und auferlegte ihm die Verfahrenskosten (Dispositiv-Ziffer 12). B. Mit Beschwerde in Strafsachen beantragt X._, es seien die Dispositiv-Ziffern 3, 4, 8, 10 und 12 des Urteils des Obergerichts des Kantons Solothurn vom 15. Februar 2012 aufzuheben. Er sei vom Vorwurf der mehrfachen Sachbeschädigung freizusprechen, und die gegen ihn ausgesprochene Freiheitsstrafe von neun Monaten sowie die ihm auferlegten Parteientschädigungen und Verfahrenskosten seien um je ein Fünftel herabzusetzen. Eventualiter seien die Ziffern 3, 4, 8, 10 und 12 des angefochtenen Urteils aufzuheben und die Sache insoweit zur Neubeurteilung an die Vorinstanz zurückzuweisen. 