Faits: A. A._ est propriétaire de la parcelle 145 du registre foncier de Vucherens. Ce bien-fonds supporte un bâtiment (n° ECA 44) d'une surface de 180 m2, affecté autrefois à un battoir et une scierie, auquel s'ajoute une extension d'environ 80 m2. Il est classé dans la zone de village selon le règlement du plan général d'affectation et du plan partiel d'affectation, adopté les 21 novembre 1995 et 24 septembre 1996 par le Conseil général et approuvé le 3 décembre 1997 par le Département cantonal compétent (ci-après: le RPGA). La zone de village fait l'objet d'un plan partiel d'affectation, adopté et approuvé aux mêmes dates que le RPGA (ci-après: le PPA). L'intéressée a déposé une demande d'autorisation de construire en vue de transformer et d'agrandir le bâtiment n° ECA 44. Par arrêt du 18 mars 2008, le Tribunal cantonal du canton de Vaud (ci-après: le Tribunal cantonal) a admis son recours contre la décision de la Municipalité de Vucherens du 20 juin 2006 qui refusait de mettre son projet à l'enquête. B. Le 2 février 2009, A._ a déposé une nouvelle demande de transformation et d'agrandissement de son bâtiment. Elle a repris en substance le projet ayant fait l'objet de la précédente demande de permis, tout en y apportant quelques modifications. Ainsi, le nouveau projet prévoit désormais la création de deux logements, un appartement au niveau supérieur, comprenant quatre chambres, un séjour et une cuisine, une salle de bains, trois vérandas, quatre terrasses (dont deux couvertes), un balcon, un grenier et un accès par les combles, l'autre appartement au niveau inférieur comprenant deux chambres, un séjour et une cuisine, une salle de bains, un hall avec entrée et toilettes, une entrée pour le logement ainsi que quatre stalles pour chevaux, une sellerie et des locaux annexes. Le projet prévoit en outre deux extensions: un couvert sur récupérateur d'eaux de pluies et pompe à chaleur au nord, un abri pour foin au sud. La surface bâtie serait ainsi portée à 415 m2. Une voie de garage contiguë à la parcelle n° 146 au sud devrait être aménagée; ce passage est relié à l'accès côté nord en contournant le bâtiment par l'est. Au regard du projet précédent, celui-ci réduit à trois le nombre de places de stationnement à créer au nord. L'enquête publique s'est déroulée du 17 avril au 18 mai 2009. Le projet a été soumis aux services cantonaux spécialisés pour préavis (synthèse CAMAC du 7 mai 2009). Il a suscité l'opposition du propriétaire de la parcelle n° 146. Le 5 août 2009, la Municipalité de Vucherens a refusé de délivrer l'autorisation requise. Après avoir tenu audience à Vucherens le 19 avril 2010, procédant à une visite des lieux en présence des parties, le Tribunal cantonal a rejeté le recours de l'intéressée par arrêt du 26 avril 2010 et confirmé la décision de la Municipalité du 5 août 2009. C. Agissant par la voie du recours en matière de droit public, A._ demande au Tribunal fédéral de réformer l'arrêt du Tribunal cantonal du 26 avril 2010 en ce sens que la décision du 5 août 2009 est annulée. Subsidiairement, elle conclut à ce que l'arrêt attaqué soit annulé, la cause étant renvoyé au Tribunal cantonal pour instruction complémentaire et nouveau jugement. Le Tribunal cantonal se réfère à son arrêt et conclut au rejet du recours. La Municipalité de Vucherens conclut à l'irrecevabilité du recours, subsidiairement à son rejet. Par courrier spontané du 23 juin 2010, la recourante a fait parvenir au Tribunal fédéral un "complément de dossier". Le 7 juillet 2010, elle a complété une nouvelle fois son recours. Elle a répliqué aux observations de la Municipalité le 3 novembre 2010. 