Esegui l'upgrade a MySQL 5.6, che ottimizza meglio i semi-join rispetto alle sottoquery.
Vedi http://dev.mysql.com/doc/ refman/5.6/en/subquery-optimization.html
Oppure usa un join di esclusione:
SELECT COUNT(t1.table1_id) FROM table1 t1
LEFT OUTER JOIN table2 t2 USING (table1_id)
WHERE t2.table1_id IS NULL
Inoltre, assicurati table2.table1_id
ha un indice.