Sachverhalt: A. Die X._ AG (Beschwerdeführerin) mit Sitz in S._ ist in der Entwicklung, Konstruktion, Herstellung und dem Vertrieb von Hochleistungsdüsen, Systemen und Komponenten für die Wasserstrahl-Technologie tätig. Sie stellt insbesondere die W._-Düsen her. Die Y._ GmbH (Beschwerdegegnerin) mit Sitz in T._ tätigt Handelsgeschäfte und erbringt Dienstleistungen insbesondere auf dem Gebiet der Wasserstrahl-Technologie. Im Juni 1997 schlossen die Parteien einen (Allein-)Vertriebsvertrag, wonach die Beschwerdegegnerin - ausser mit Bezug auf einige spezifische Kunden - alleinige Vertreiberin der W._ Düsen war. A._, früherer Inhaber und zur Zeit des vorinstanzlichen Verfahrens Geschäftsführer der Beschwerdeführerin, ist auch mit einem Anteil von 10% Gesellschafter der Beschwerdegegnerin. B._ ist seit den 90er-Jahren bei der Beschwerdegegnerin tätig. Er besitzt 98% der Z._, die ihrerseits zu 90% Eigentümerin der Beschwerdegegnerin ist. Die Familie A._, welche die Beschwerdeführerin seit der Gründung im Jahre 1983 bis 2006 beherrscht hatte, plante 2006, sich aus dem Geschäftsleben zurückzuziehen. Sie suchte einen Käufer und bot der Z._ im April 2006 100% der Aktien der Beschwerdeführerin an. Der Verkauf scheiterte. Im September 2006 erfuhr die Beschwerdegegnerin, dass Familie A._ ihre Aktien an die von einem Dritten (Herrn C._) beherrschte W._ S.A. verkauft hatte. Der Verkauf der Beschwerdeführerin hatte zunächst keinen Einfluss auf den täglichen Verkehr zwischen den Parteien; auch blieben die Umsätze stabil. Mitte Februar 2007 trafen sich die Herren B._, A._ und C._. Dabei ging es vorab um die Vorstellung von Herrn C._ und um die Festlegung der künftigen Zusammenarbeit. Herr C._ erklärte in diesem Zusammenhang, dass ihm die im Vertrag vorgesehene 20%-Abfindungsklausel im Fall einer Kündigung nicht passe und neu verhandelt werden müsse. Im Zusammenhang mit dem "Vorvertrag" zwischen der Beschwerdeführerin und der Z._ verlangte Herr B._ von Herrn A._ die Beteiligung an den Kosten der nicht zustande gekommenen Übernahme der Beschwerdeführerin. Eine Einigung kam nicht zustande. In der Folge betrieb die Z._ Herrn A._ Ende Februar 2007 über Fr. 1'570'000.--. Mit Schreiben vom 5. März 2007 kündigte die Beschwerdeführerin den Vertriebsvertrag "mit sofortiger Wirkung gemäss Ziff. 15.3 dieses Vertrages." Als Grund gab sie die Änderung der Besitzverhältnisse sowie eine geplante neue strategische Ausrichtung an. Nach den Feststellungen der Vorinstanz war aber einzig die von der Z._ gegen Herrn A._ eingeleitete Betreibung ausschlaggebend. In der Folge entstand Streit darüber, ob die fristlose Kündigung zulässig gewesen sei bzw. welche finanziellen Konsequenzen die ausgesprochene Kündigung nach sich ziehe. Eine einvernehmliche Lösung kam nicht zustande, und die Beschwerdeführerin stellte die Lieferungen an die Beschwerdegegnerin ein. B. Im August 2008 erhob die Beschwerdegegnerin beim Handelsgericht des Kantons Bern Klage und beantragte, die Beschwerdeführerin zur Zahlung von Fr. 571'918.35 nebst Zins zu verpflichten. Sie machte infolge der fristlosen Kündigung des Vertriebsvertrags eine Abfindung von Fr. 347'480.98 (inkl. Mehrwertsteuer) und Schadenersatz von Fr. 424'031.42 geltend. Die Beschwerdeführerin schloss auf Abweisung der Klage und verlangte widerklageweise Fr. 199'594.05 nebst Zins im Wesentlichen für gelieferte Ware. Die Beschwerdegegnerin anerkannte diese Forderungen, wobei sie im März 2007 Verrechnung erklärt hatte. Das Handelsgericht verpflichtete die Beschwerdeführerin mit Urteil vom 22. Juli 2009 zur Zahlung von Fr. 570'951.85 nebst Zins an die Beschwerdegegnerin und wies die Widerklage ab. C. Mit Beschwerde in Zivilsachen beantragt die Beschwerdeführerin, das Urteil des Handelsgerichts aufzuheben, die Klage abzuweisen und die Beschwerdegegnerin zur Zahlung von Fr. 199'549.05 zuzüglich Zins zu verpflichten. Mit Präsidialverfügung vom 4. März 2010 wurde das Gesuch der Beschwerdeführerin um aufschiebende Wirkung abgewiesen. Die Beschwerdegegnerin beantragt, auf die Beschwerde nicht einzutreten bzw. diese abzuweisen, soweit darauf einzutreten sei. Die Vorinstanz hat auf eine Vernehmlassung verzichtet. 