“水是生命之源、生产之要、生态之基”，水资源作为维持人类生命系统的核心单元，其有效利用是维系社会、经济可持续发展之关键。面对水生态文明城镇的建设要求，以“绿色水资源利用效率”为研究主线，根据其客观存在的区域差异，从时空耦合角度，探讨不同发展阶段，不同地域的水资源利用效率及其与城镇化过程交互作用的演变规律。首先，针对现水资源利用效率计算不考虑非合意产出的缺陷，设计方向性距离函数模型，测度各区域的绿色水资源效率。其次，通过变异函数模型和空间自相关分析法，评价各区域绿色水资源效率的空间差异程度，并分析其演变过程和影响因素；再次，从用水总量和用水效率两方面分析中国城镇化进程中的水资源利用情况，并重点分析工业废水污染在城镇化进程的排放情况；最后，以江苏为实例，分析江苏水资源环境的承载力，以及江苏水资源环境和城镇化的耦合度，并提出政策建议。研究结果将有效改善水资源利用效率，从而为综合协调人水矛盾，建设水生态文明城镇提供理论指导。