Sachverhalt: A. A.a Der 1951 geborene K._, Einrichter in der Firma B._ AG, meldete sich am 24. Oktober 2003 u.a. wegen den Folgen eines embolischen Hirninfarktes bei der Invalidenversicherung zum Leistungsbezug an. Die IV-Stelle des Kantons Thurgau führte erwerbliche Abklärungen durch und holte namentlich Berichte des Spitals M._ (vom 4. Oktober und 6. November 2002) und des Dr. med. V._, Facharzt für Allgemeine Medizin, (vom 6. Januar 2004) ein. Am 22. Juli 2004 verfügte die Verwaltung die Zusprechung einer halben Rente der Invalidenversicherung bei einem Invaliditätsgrad von 50 %. Im Rahmen des am 6. Juni 2006 eröffneten Revisionsverfahrens beliess die IV-Stelle den Invaliditätsgrad unverändert bei 50 % (Mitteilung vom 11. April 2007). A.b Im Schreiben vom 21. Januar 2008 teilte Dr. med. V._ der IV-Stelle mit, zufolge einer Verschlechterung des Herzkreislaufleidens (Aortenaneurysma), einer Niereninsuffizienz und einer Fingerkuppenamputation sei der Rentenbezüger seit 4. Juli 2007 zu 100 % arbeitsunfähig und ab 15. Januar 2008 arbeite er wieder im Umfang von 20 %. Nach erneuten erwerblichen Abklärungen und Beizug u.a. des Operationsberichtes vom 8. Juni 2007 und des Befundberichtes vom 16. November 2007 des Zentrums X._ gab die IV-Stelle dem Versicherten am 17. September 2008 bekannt, die Überprüfung habe keine Änderung des Invaliditätsgrades von bisher 50 % ergeben, weshalb weiterhin Anspruch auf eine halbe Invalidenrente bestehe. Dies verfügte sie am 27. Oktober 2008. B. Die hiegegen erhobene Beschwerde von K._ wies das Verwaltungsgericht des Kantons Thurgau am 20. Mai 2009 ab. C. K._ lässt Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten führen und beantragen, in Aufhebung des angefochtenen Entscheids sei die Invalidenrente angemessen zu erhöhen; eventualiter sei die Sache zu weiterer Abklärung an die Verwaltung zurückzuweisen. Die Vorinstanz und IV-Stelle schliessen auf Abweisung, während das Bundesamt für Sozialversicherungen (BSV) auf eine Vernehmlassung verzichtet. 