A.- A._, ressortissant étranger, a bénéficié d'une autorisation de séjour B portant la mention "séjour temporaire doctorant" dès le 18 octobre 1989. Depuis lors et jusqu'au 31 octobre 2000, il a été inscrit en qualité d'étudiant régulier de l'Ecole X._. Le 9 décembre 1999, le Service de la population a accordé à A._ une prolongation de son autorisation de séjour jusqu'au 31 juillet 2000 pour achever sa thèse. Parallèlement à ses activités académiques, A._ a été engagé par Y._ à 50 % dès le premier janvier 1990, puis à 100 % dès le 1er octobre 1990, comme assistant diplômé, puis premier assistant dès juin 1994. Cette activité a été exercée avec l'agrément de l'Office cantonal de la main-d'oeuvre et de l'emploi (ci-après : OCPM). Son contrat de travail n'ayant pas été renouvelé par Y._ au-delà du 23 février 2000, A._ a prétendu le versement d'indemnités de chômage dès le 1er mars 2000. Par lettre du 9 mars suivant, l'Office régional de placement de Lausanne (ci-après : ORP) a interpellé l'OCPM au sujet de l'autorisation de l'assuré d'exercer une activité lucrative à partir du 1er mars 2000. Selon l'OCPM, l'intéressé n'était pas autorisé à exercer une activité salariée en dehors de celle mentionnée sur son permis ("séjour temporaire doctorant"). Par décision du 6 avril 2000, l'ORP a nié l'aptitude au placement de A._ au motif qu'il ne disposait pas d'une autorisation de travail. Le Service de l'emploi a rejeté le recours interjeté par l'intéressé, par décision du 10 juillet 2000. B.- A._ a formé recours contre la décision du Service de l'emploi devant le Tribunal administratif du canton de Vaud. En cours d'instruction, le Service de la population a indiqué, sur interpellation du juge instructeur, que l'intéressé serait en droit de travailler à titre accessoire durant ses études, dans les limites de validité du permis B, au maximum quinze heures par semaine afin de ne pas retarder les travaux liés à sa thèse (lettre du 12 septembre 2000). Par jugement du 26 mars 2001, le Tribunal administratif du canton de Vaud a rejeté le recours. C.- L'assuré interjette recours de droit administratif contre ce jugement. Il conclut à sa réforme, principalement en ce sens qu'il soit reconnu apte au placement dès le 1er mars 2000 et, subsidiairement, en ce sens qu'il soit reconnu apte au placement pour une activité exercée à raison de quinze heures hebdomadaires du 1er mars 2000 au 4 septembre 2000, et à plein temps depuis lors. L'ORP, le Service de l'emploi ainsi que le Secrétariat d'Etat à l'économie (seco) ont renoncé à se déterminer. 