Fatti: A. Le Ferrovie federali svizzere (FFS) sono proprietarie di un terreno situato a cavallo dei Comuni di Manno (fondo part. n. 433) e di Bioggio (fondo part. n. 425), all'interno di un comprensorio che funge da scalo merci delle ferrovie sul piano del Vedeggio. Il fondo part. n. 433 è ubicato nella "zona dello scalo merci" del piano regolatore del Comune di Manno e vi sorge attualmente un capannone servito da binari che si allacciano alla linea ferroviaria. B. Il 20 luglio 2009 le FFS hanno presentato al Municipio di Manno una domanda di costruzione per edificare sulla particella n. 433, in luogo del capannone esistente, un nuovo stabile di tre piani dalle dimensioni di 30 x 100 m e alto 21 m. Secondo la domanda, lo stabile sarà adibito a deposito per l'attività logistica della ditta B._, consistente nell'immagazzinamento di merci provenienti dalla ferrovia in attesa di essere distribuite per il Cargo Domicilio. In particolare, è previsto di destinare il piano inferiore (seminterrato) ad autorimessa (78 posteggi, che si aggiungono ad altri 15 esterni), nonché ad alcuni locali FFS (cantina e radio, spogliatoio e locale pausa, per complessivi 158,5 m2), archivi ed altri locali tecnici. Il piano terreno, integrato da un'area con binario (officina di circa 256 m2) e circondato da otto rampe di carico-scarico, è principalmente destinato allo smistamento e al deposito delle merci (per oltre 2'000 m2) e, per una superficie di molto inferiore, ad uffici. Il piano ammezzato superiore ospita alcuni uffici ed archivi, oltre a un'area per i pezzi di ricambio, mentre il primo ed il secondo piano sono adibiti ad ulteriori depositi, a una sala riunioni e a tre piccoli archivi. Il terzo piano è essenzialmente destinato ad uffici e prevede pure un locale ristoro, nonché l'appartamento del custode, oltre a due terrazze e ad un cortile interno. Secondo la relazione tecnica, le superfici amministrative e per uffici saranno occupate dalla ditta B._ e parzialmente dalle FFS. C. La A._ si è opposta alla domanda. Con decisione del 9 ottobre 2009 il Municipio di Manno ha negato la licenza edilizia. Questa decisione è stata confermata il 21 aprile 2010 dal Consiglio di Stato del Cantone Ticino, su ricorso dell'istante. D. Con sentenza del 9 settembre 2010 il Tribunale cantonale amministrativo ha respinto un ricorso delle FFS contro la risoluzione governativa. La Corte cantonale ha ritenuto che la costruzione progettata costituiva un impianto ferroviario ed era quindi soggetta alla procedura federale di approvazione dei piani. E. Le FFS impugnano questo giudizio con un ricorso in materia di diritto pubblico al Tribunale federale, chiedendo di riformarlo nel senso di annullare sia la decisione governativa sia quella municipale e di rinviare gli atti al Municipio di Manno perché rilasci la licenza edilizia richiesta. Le ricorrenti fanno valere la violazione del diritto federale, adducendo che a torto la Corte cantonale non avrebbe riconosciuto nell'edificio progettato un impianto accessorio soggetto alla procedura cantonale. F. La Corte cantonale si riconferma nella sua sentenza, ribadendone i motivi essenziali. Il Consiglio di Stato si rimette al giudizio del Tribunale federale. Il Municipio di Manno e l'opponente chiedono di respingere il ricorso. 