Faits: A. Jugé le 11 mai 2010 par le Tribunal correctionnel de Lausanne, A.X._ a été libéré des accusations de voies de fait qualifiées, menaces qualifiées, contrainte sexuelle, actes d'ordre sexuel commis sur une personne incapable de discernement ou de résistance et violation du devoir d'assistance ou d'éducation. Il a, en revanche, été condamné pour actes d'ordre sexuel avec des enfants et viol à cinq ans et demi de peine privative de liberté. Statuant par arrêt du 6 septembre 2010 sur le recours de A.X._, la Cour de cassation du Tribunal cantonal vaudois a annulé le jugement du 11 mai 2010 pour le motif qu'il était lacunaire et entaché de contradictions. Elle a renvoyé la cause devant le Tribunal correctionnel de la Broye et du Nord vaudois pour nouveau jugement. Par jugement du 20 décembre 2010, le Tribunal correctionnel de la Broye et du Nord vaudois a libéré A.X._ de toutes les accusations portées contre lui. Statuant par arrêt du 4 avril 2011 sur le recours de B.X._, fille de A.X._, la Cour de cassation vaudoise l'a admis en considérant que les caresses prodiguées par celui-ci sur le sexe de celle-là réalisaient l'infraction d'actes d'ordre sexuel avec des enfants (art. 187 CP) et a renvoyé la cause au tribunal correctionnel pour qu'il fixe la peine, statue sur les prétentions civiles de l'enfant et réexamine la question des frais de première instance en tenant compte de cette condamnation. B. Sur la base de cet arrêt de renvoi, le Tribunal correctionnel de l'arrondissement de La Broye et du Nord vaudois a, par jugement du 22 mars 2012, condamné A.X._, pour actes d'ordre sexuel avec des enfants, à 90 jours-amende à 30 fr. le jour, peine entièrement complémentaire à celle de 90 jours-amende à 30 fr. prononcée le 9 avril 2010 par le Juge d'instruction de Lausanne et à celle de 30 jours-amende à 30 fr. prononcée le 25 janvier 2012 par le Procureur de Lausanne, sous déduction de 193 jours de détention avant jugement, suspendu l'exécution de la peine de jours-amende et fixé un délai d'épreuve de 4 ans, subordonné le sursis à la poursuite du suivi auprès du Centre de traitement en alcoologie, pris acte de la reconnaissance de dette signée par A.X._ en faveur de B.X._, réservé pour le surplus les prétentions civiles de cette dernière, fixé l'indemnité du défenseur d'office de A.X._, l'avocat Cyrille Piguet, à 1'944 fr., TVA et débours compris, et dit que le remboursement à l'Etat de dite indemnité sera exigible pour autant que la situation de A.X._ se soit améliorée. C. Par jugement du 30 juillet 2012, la Cour d'appel pénale du Tribunal cantonal du canton de Vaud a rejeté l'appel formé par A.X._, qui tendait à l'allocation par l'Etat de Vaud d'une indemnité pour frais de défense et tort moral d'un total de 54'860 fr. 55 plus intérêt à 5 % l'an dès le 20 décembre 2010. D. A.X._ forme un recours en matière pénale au Tribunal fédéral contre ce jugement, concluant, sous suite de dépens, principalement à sa réforme en ce sens que l'Etat de Vaud est condamné à lui verser 20'600 fr., subsidiairement 13'733 fr., plus intérêt à 5 % l'an dès le 20 décembre 2010 à titre de réparation morale et 11'947 fr. plus intérêt à 5 % l'an dès le 20 décembre 2010 à titre d'indemnité pour frais de défense. Subsidiairement, il conclut à l'annulation du jugement. Il sollicite par ailleurs l'assistance judiciaire. Des déterminations n'ont pas été requises. 