Sachverhalt: A. Der aus dem Kosovo stammende X._, geb. 1972, reiste im Februar 1993 in die Schweiz ein, wo er erfolglos um Asyl ersuchte. In der Folge wurde er wegen der Krisensituation in seiner Heimat vorläufig aufgenommen. Nach Aufhebung der vorläufigen Aufnahme wurde ihm eine Ausreisefrist bis Ende Mai 2000 angesetzt. Nachdem X._ am 24. November 2000 die 1952 geborene Schweizerin A._ geheiratet hatte, erhielt er die Aufenthaltsbewilligung zum Verbleib bei seiner Ehefrau. Am 27. Juli 2006 wurde ihm die Niederlassungsbewilligung erteilt. Nachdem der gemeinsame Haushalt im August 2003 aufgehoben und die Ehe im Mai 2007 geschieden worden war, heiratete X._ im September 2007 eine Landsfrau, mit der er seit dem 13. August 2005 eine gemeinsame Tochter hat. Am 10. September 2008 widerrief die Sicherheitsdirektion (Migrationsamt) des Kantons Zürich die Niederlassungsbewilligung und lehnte ein von X._ gestelltes Nachzugsgesuch für seine Ehefrau und die Tochter ab. Mit Beschluss vom 14. April 2010 wies der Regierungsrat des Kantons Zürich einen dagegen gerichteten Rekurs ab, mit dem X._ die Aufhebung des Widerrufs der Niederlassungsbewilligung oder subsidiär die Erteilung einer Aufenthaltsbewilligung beantragt hatte. Am 30. Juni 2010 wies das Verwaltungsgericht des Kantons Zürich, 4. Kammer, eine dagegen erhobene Beschwerde ab. B. Mit Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten an das Bundesgericht beantragt X._, den Entscheid des Verwaltungsgerichts aufzuheben und das Migrationsamt anzuweisen, ihm eine Aufenthaltsbewilligung zu erteilen; eventuell sei die Sache zu ergänzenden Abklärungen an das Migrationsamt zurückzuweisen. C. Die Sicherheitsdirektion und der Regierungsrat des Kantons Zürich haben innert Frist keine Stellungnahme eingereicht. Das Verwaltungsgericht hat auf eine Vernehmlassung verzichtet. Das Bundesamt für Migration reichte seine Stellungnahme verspätet ein. D. Mit Verfügung vom 10. September 2010 erteilte der Präsident der II. öffentlich-rechtlichen Abteilung der Beschwerde die aufschiebende Wirkung. 