“水是生命之源、生產之要、生態之基”，水資源作為維持人類生命系統的核心單元，其有效利用是維系社會、經濟可持續發展之關鍵。面對水生態文明城鎮的建設要求，以“綠色水資源利用效率”為研究主線，根據其客觀存在的區域差異，從時空耦合角度，探討不同發展階段，不同地域的水資源利用效率及其與城鎮化過程交互作用的演變規律。首先，針對現水資源利用效率計算不考慮非合意產出的缺陷，設計方向性距離函數模型，測度各區域的綠色水資源效率。其次，通過變異函數模型和空間自相關分析法，評價各區域綠色水資源效率的空間差異程度，并分析其演變過程和影響因素；再次，從用水總量和用水效率兩方面分析中國城鎮化進程中的水資源利用情況，并重點分析工業廢水污染在城鎮化進程的排放情況；最后，以江蘇為實例，分析江蘇水資源環境的承載力，以及江蘇水資源環境和城鎮化的耦合度，并提出政策建議。研究結果將有效改善水資源利用效率，從而為綜合協調人水矛盾，建設水生態文明城鎮提供理論指導。