Sachverhalt: A. Die Staatsanwaltschaft Zürich-Limmat erhob am 30. November 2010 Anklage gegen Y._ wegen mehrfacher sexueller Nötigung, mehrfacher sexueller Handlungen mit einem Kind, mehrfacher, teilweise versuchter Nötigung, mehrfacher einfacher Körperverletzung und Tätlichkeiten zum Nachteil verschiedener Opfer. B. Das Bezirksgericht Zürich sprach Y._ am 9. September 2011 wegen mehrfacher sexueller Nötigung, mehrfacher sexueller Handlungen mit einem Kind, mehrfacher versuchter Nötigung, einfacher Körperverletzung sowie Tätlichkeiten schuldig. Vom Vorwurf der versuchten Nötigung betreffend die Ereignisse vom 8. Dezember 2008 und 24. August 2009 (Anklageziffern 4.2 und 4.5) sprach es in frei. Auf die Vorwürfe der Nötigung, Körperverletzung und Tätlichkeiten betreffend die Ereignisse vom 12. November 2008 sowie vom 19./20. Juli 2009 (Anklagepunkte 4.1 und 4.3) trat es nicht ein. Es verurteilte Y._ zu einer teilbedingten Freiheitsstrafe von 33 Monaten, unter Anrechnung der Untersuchungshaft von 7 Tagen, und zu einer Busse von Fr. 4'000.--. Den Vollzug der Strafe schob es im Umfang von 19 Monaten auf. Die Probezeit setzte es auf zwei Jahre fest. Gegen das bezirksgerichtliche Urteil legten die Staatsanwaltschaft des Kantons Zürich und Y._ Berufung ein. Das Obergericht des Kantons Zürich stellte am 21. November 2012 die teilweise Rechtskraft des bezirksgerichtlichen Urteils fest (Beschlussziffer 3 betreffend Schuldsprüche wegen Tätlichkeiten und mehrfacher versuchter Nötigung in den Anklagepunkten 4.4, 4.6 und 4.7). Überdies sprach es Y._ der sexuellen Nötigung (Dispositivziffer 1 zum Anklagepunkt 1) und der mehrfachen sexuellen Handlungen mit einem Kind (Dispositivziffer 1 zum Anklagepunkt 3) schuldig. Von den Vorwürfen der sexuellen Nötigung (Dispositivziffer 2 zum Anklagepunkt 2) und der mehrfachen, teilweise versuchten Nötigung (Dispositivziffer 2 zu den Anklagepunkten 4.1, 4.2, 4.3 und 4.5) sprach es ihn frei. Das Verfahren wegen einfacher Körperverletzung (Beschlussziffer 2 zu Anklagepunkt 4.3) stellte es ein. Das Obergericht bestrafte Y._ mit 32 Monaten Freiheitsstrafe unter Anrechnung von 7 Tagen Untersuchungshaft sowie mit Fr. 4'000.-- Busse (Dispositivziffer 4). Es schob den Vollzug der Freiheitsstrafe im Umfang von 20 Monaten bei einer Probezeit von drei Jahren auf. Im Übrigen (12 Monate) erklärte es die Strafe für vollziehbar (Dispositivziffer 5). C. Mit Beschwerde in Strafsachen beantragt Y._, es seien die Dispositivziffern 1 Abs. 2, 4 und 5 des obergerichtlichen Urteils aufzuheben. Das Verfahren wegen sexueller Handlungen mit einem Kind im Sinne von Art. 187 Ziff. 4 StGB sei einzustellen. Er sei mit einer bedingten Freiheitsstrafe von 12 Monaten bei einer Probezeit von drei Jahren zu bestrafen und mit Fr. 4'000.-- zu büssen. Eventualiter sei das angefochtene Urteil aufzuheben und die Sache zur Neubeurteilung an die Vorinstanz zurückzuweisen. 