3月19日至22日，第八屆世界水論壇在巴西首都巴西利亞舉行，巴西總統特梅爾出席開幕式并致辭。經國務院批準，水利部副部長周學文率團出席了水論壇系列活動。本屆世界水論壇的主題是“分享水資源，共享水智慧”。巴西、匈牙利、哥倫比亞、韓國、塞內加爾等15個國家的國家元首或政府首腦，170個國家的中央和地方政府、議會，以及1500家各類機構和企業的代表共約1萬多人出席了會議。與會代表就匯聚全球水治理經驗、推動各國全面實現可持續發展涉水目標等重要問題開展研討，并發表了《第八屆世界水論壇部長宣言》。
論壇期間周學文出席了部長級會議。本屆部長級會議共有50多位水利事務主管部長和500多名政府高官、聯合國和國際組織負責人出席，并按照不同主題分為6個圓桌開展討論。3月19日，周學文出席了以“水與生態系統”為主題的部長級圓桌會議并作主旨發言，重點介紹了中國在水生態系統保護方面的經驗和做法，指出中國政府高度重視水生態安全，堅持綠水青山就是金山銀山的理念，強化山水林田湖草整體保護、系統治理，采取了嚴格控制流域開發強度，保證河湖基本生態水量，實施水污染防治行動計劃，全面推行河長湖長制，加強生態脆弱地區綜合治理，推進江河湖庫水系連通等一系列措施。中國政府愿與世界各國攜手實現2030年可持續發展議程涉水目標。
3月20日上午周學文在部長級全體會議上發言，介紹了中國在保障水安全、改善水環境、修復水生態方面的實踐，一是強化水資源承載能力剛性約束，實行最嚴格的水資源管理制度，開展水資源消耗總量和強度雙控行動，在經濟社會快速發展的同時實現用水總量微增長；二是促進水利基本公共服務均等化，加強水利基礎設施網絡建設，通過骨干工程聯合調度，統籌配置流域水資源，堅持城鄉統籌，加強農村飲水安全保障，五年來解決2.5億多農村人口飲水安全；三是推動水生態文明共建共享，實施水污染防治行動計劃，將生態用水納入流域水資源統一配置和管理，合理安排重要河湖、濕地基本生態需求，營造美好水生態環境。周學文建議加大投入，加強交流，全面推動實現可持續發展議程涉水目標。
3月19 日中午，周學文和日本國土交通副大臣秋元真利、韓國國土交通部次官孫昞錫共同出席了中日韓三國水利部長會議并致辭。三國主管副部長在會議期間共同簽署了題為《推動實現可持續發展議程，分享寶貴經驗》的聯合聲明。周學文在致辭中回顧了三國在水利領域開展的合作，就推動三國水利合作發展提出進一步加強三國間的政策與技術交流，鼓勵年輕一代參與水利交流，推動全球實現可持續發展等建議。
19日下午，周學文出席了由中國水利部和世界水理事會共同主辦的“水安全與可持續發展目標特別分會”并致辭。周學文在講話中指出，本次特別分會旨在正式發布由中國水利部和世界水理事會合作出版、匯集全球十個國家和地區經驗的《世界水安全報告》，并邀請多位國際知名專家就水安全議題進行深入研討和交流，分享各國治水管水興水的成功經驗，共同探討應對世界水安全挑戰的解決方案。他強調，共同應對全球水挑戰、維護世界水安全，正成為各國政府和水行業從業者的普遍共識。近年來，中國實行最嚴格水資源管理制度，強化水資源開發利用、用水效率、水功能區限制納污“三條紅線”剛性約束；科學制定水發展規劃，合理開發利用水資源；切實改善水質、恢復水生態環境；在全國范圍推行河長制、湖長制，完善水綜合治理體系。一系列符合中國國情水情的政策措施，為有效應對水安全提供了制度保障，并在近年的治水實踐中不斷取得積極成效。
水論壇期間，周學文還會見了有關國際組織和國家政府部門負責人。與世界水理事會主席布加拉、榮譽主席福勛等會見時，雙方就未來進一步深化長期合作伙伴關系，拓展合作領域，借鑒中國治水管水興水經驗，共同引領全球有關水安全、水治理議題的合作行動等深入交換了意見。與葡萄牙環境部長費爾南德斯會見時，雙方就進一步做好中歐水利交流，推動新時期中歐水利政策、技術和商務合作，達成了諸多共識。在與巴西主管水利事務的高級官員交流時，雙方就進一步開展政策對話、推動技術交流等務實合作深入進行了討論。周學文還參觀了水論壇期間舉辦的世界水展及中國展區。中國水利專家代表團和企業代表團成員也分別參加了水論壇期間的有關會議和會見活動。
