Faits: A. N._ a travaillé comme employée de maison et femme de ménage jusqu'au 24 janvier 2003, date à partir de laquelle elle a été mise en arrêt de travail par son médecin traitant, le docteur L._. Le 9 mars 2004, elle a présenté une demande de prestations de l'assurance-invalidité. L'Office de l'assurance-invalidité pour le canton de Vaud (ci-après: l'office AI) a recueilli des renseignements économiques (cf. rapport d'enquête économique sur le ménage du 15 octobre 2004) et médicaux, dont une expertise du docteur G._, spécialiste en neurochirurgie (établie le 16 décembre 2003 à la demande de l'assureur perte de gain de l'intéressée). Il a par ailleurs chargé le docteur S._, spécialiste en rhumatologie et médecine interne, d'examiner l'assurée. Dans un rapport du 23 juin 2005, celui-ci a fait état d'un syndrome lombovertébral sans signe radiculaire irritatif ou déficitaire avec discopathie modérée L4-L5 et d'un syndrome polyalgique idiopathique diffus chronique (avec présence de tous les points de fibromyalgie), en raison desquels la capacité de travail de l'assurée dans son activité antérieure était de 70 %; dans une activité adaptée tenant compte des limitations fonctionnelles indiquées, la capacité de travail était en revanche de 100 %. L'administration a alors soumis N._ à une expertise auprès du docteur B._, Directeur médical du Secteur psychiatrique de l'Hôpital X._. Diagnostiquant un trouble dépressif récurrent d'intensité moyenne sans syndrome somatique, un retard mental léger et des troubles mixtes de la personnalité, le médecin a conclu à une capacité de travail de 30 % du point de vue psychiatrique (rapport du 14 septembre 2007, complété le 26 octobre suivant). Après avoir soumis le dossier à son Service médical régional (SMR), l'office AI a rendu une décision le 11 novembre 2008, par laquelle il a nié le droit de l'assurée à une rente d'invalidité, au motif que le taux d'invalidité fixé à 19 % en application de la méthode mixte d'évaluation de l'invalidité était insuffisant pour ouvrir ce droit. B. Statuant le 9 février 2010 sur le recours formé par l'intéressée contre cette décision, la Cour des assurances sociales du Tribunal cantonal vaudois l'a rejeté. C. N._ interjette un recours en matière de droit public contre le jugement cantonal. Sous suite de dépens, elle conclut principalement à la réforme de celui-ci, en ce sens que lui soit reconnu le droit à une rente entière de l'assurance-invalidité depuis le 1er mars 2004; à titre subsidiaire, elle demande l'annulation du jugement cantonal et le renvoi de la cause à la juridiction cantonale, subsidiairement à l'administration, pour complément d'instruction et nouvelle décision. L'office AI conclut au rejet du recours, tandis que l'Office fédéral des assurances sociales a renoncé à se déterminer. 