Sachverhalt: A. Der dominikanische Staatsangehörige X._ (geb. 1976) heiratete am 22. Februar 2002 in seinem Heimatland die Schweizerin A._. Am 24. Juni 2002 reiste er in die Schweiz, wo ihm gestützt auf die Heirat eine Aufenthaltsbewilligung (letztmals verlängert bis zum 23. Juni 2009) zum Verbleib bei der Ehefrau erteilt wurde. Er ist Vater von zwei Kindern, die im Heimatland bei der Kindsmutter und seiner Mutter leben. B. Mit Strafbefehl vom 19. Oktober 2004 wurde X._ wegen Widerhandlungen gegen das Betäubungsmittelgesetz mit einer bedingten Gefängnisstrafe von 60 Tagen, Probezeit 2 Jahre, bestraft. Am 17. November 2004 wurde er deshalb fremdenpolizeilich verwarnt. Am 14. Juni 2005 wurde er verhaftet und befand sich bis zum 30. November 2005 in Untersuchungshaft. Am 28. September 2007 befand ihn das Obergericht des Kantons Zürich der versuchten schweren Körperverletzung im Sinn von Art. 122 Abs. 1 und 2 StGB (begangen am 13. Juni 2005) für schuldig und verurteilte ihn unter Einbezug der widerrufenen bedingten Strafe zu einer Gesamtfreiheitsstrafe von drei Jahren, wobei der Vollzug im Umfang von 24 Monaten aufgeschoben wurde. Ab 7. Juli 2008 befand sich X._ in Halbgefangenschaft. Am 17. Juli 2008 wurde die Ehe X._ und A._ geschieden. C. Mit Verfügung vom 25. August 2008 widerrief das Migrationsamt des Kantons Zürich die Aufenthaltsbewilligung von X._ und ordnete seine Ausreise aus dem Kantonsgebiet bis zum 20. Januar 2009 an. Am 17. Januar 2009 wurde X._ aus dem Strafvollzug entlassen und heiratete am 7. Februar 2009 die italienisch-schweizerische Doppelbürgerin B._ (geb. 1982). Mit Beschluss vom 13. Mai 2009 wies der Regierungsrat des Kantons Zürich den gegen die Verfügung des Migrationsamts erhobenen Rekurs ab. X._ beschwerte sich dagegen ohne Erfolg beim Verwaltungsgericht des Kantons Zürich. D. Mit Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten vom 2. Dezember 2009 beantragt X._, den Entscheid des Verwaltungsgerichts des Kantons Zürich vom 9. September 2009 aufzuheben und die Sicherheitsdirektion des Kantons Zürich anzuweisen, ihm eine Aufenthaltsbewilligung zu erteilen, eventualiter die Sache zwecks Sachverhaltsergänzung an die Vorinstanz zurückzuweisen. Zudem stellt er das Begehren, der Beschwerde aufschiebende Wirkung zu erteilen. Das Verwaltungsgericht des Kantons Zürich beantragt, die Beschwerde abzuweisen, soweit darauf einzutreten ist. Der Regierungsrat und die Sicherheitsdirektion des Kantons Zürich liessen sich nicht vernehmen. Das Bundesamt für Migration schliesst auf Abweisung der Beschwerde. E. Mit Verfügung vom 7. Dezember 2009 hat der Präsident der II. öffentlich-rechtlichen Abteilung der Beschwerde aufschiebende Wirkung zuerkannt. 