Faits: A. Après avoir notamment exploité un hôtel à B._ jusqu'en 1998, E._, né en 1953, a travaillé comme chef de service dans un restaurant dès le mois de juillet 1999. Atteint d'une coxarthrose bilatérale, il a été mis au bénéfice d'une rente entière d'invalidité du 1er novembre 1999 au 30 avril 2000, puis d'une demi-rente dès le 1er mai 2000 (décisions des 2 septembre et 20 novembre 2002). Dans le cadre de mesures professionnelles accordées par l'Office de l'assurance-invalidité pour le canton de Vaud (ci-après: l'office AI), E._ a suivi différents cours à l'issue desquels il a obtenu un diplôme en gestion d'entreprise de l'Ecole X._. Le 11 février 2004, l'office AI a rendu une décision par laquelle il a supprimé le droit de l'assuré à la demi-rente d'invalidité (à partir du deuxième mois suivant la notification de la décision). Il a considéré que celui-ci était à même d'obtenir, avec son diplôme de gestion d'entreprise, un revenu de 61'750 fr.; la perte économique qui en résultait (28 %) en comparaison avec le revenu perçu avant l'atteinte à la santé (85'763 fr. 10), n'était plus susceptible d'ouvrir le droit à une demi-rente. E._ s'étant opposé à cette décision, l'administration l'a confirmée le 21 juin 2005, en se référant notamment à la «formation en gestion hôtelière [qui] s'est par ailleurs achevé[e] par un stage pratique effectué auprès de l'Hôtel Y._. B. L'assuré a déféré cette décision au Tribunal des assurances du canton de Vaud qui l'a débouté par jugement du 22 juin 2006. C. E._ a interjeté un recours de droit administratif contre ce jugement, dont il demande l'annulation. Sous suite de frais et dépens, il conclut en substance au maintien de son droit à une demi-rente d'invalidité. L'office AI conclut au rejet du recours, tandis que l'Office fédéral des assurances sociales a renoncé à se déterminer. 