A.- Par décision du 7 avril 1999, l'Office cantonal de l'assurance-invalidité du canton du Valais (office AI) a accordé à A._ une rente entière d'invalidité pour la période du 1er février au 31 octobre 1998. L'office se fondait notamment sur une expertise du 23 septembre 1998 du docteur B._ pour admettre que l'assuré eût été en mesure de reprendre, dès le mois de juillet 1998, une activité adaptée à raison de 90 pour cent au moins. Par écriture du 6 mai 1999, A._ a recouru contre cette décision devant le Tribunal des assurances du canton du Valais, en concluant au maintien d'une rente entière au-delà du mois d'octobre 1998. Invité à répondre au recours, l'office AI a, notamment, invoqué un rapport de son agence de réadaptation du 21 septembre 1999, ainsi que des "fiches d'entreprise" annexées audit rapport, de même qu'une lettre du 1er octobre 1999 du docteur B._. Statuant le 5 avril 2000, le tribunal des assurances a rejeté le recours. Par arrêt du 14 décembre 2000, le Tribunal fédéral des assurances a admis le recours, annulé le jugement du 5 avril 2000 et renvoyé la cause à la cour cantonale pour qu'elle statue à nouveau, après avoir donné à A._ la possibilité de s'exprimer. Par communication du 15 janvier 2001, le tribunal cantonal a invité le prénommé à consulter le dossier de la cause et à présenter une ultime détermination. Le 26 janvier 2001, A._ a déposé ses dernières observations, auxquelles l'office AI a répondu le 31 janvier 2001. B.- Par jugement du 23 février 2001, la cour cantonale a rejeté le recours formé par l'assuré contre la décision du 7 avril 1999 de l'office AI. C.- A._ interjette recours de droit administratif contre ce jugement dont il demande l'annulation, en concluant, sous suite de frais et dépens, au maintien d'une rente entière d'invalidité au-delà du mois d'octobre 1998. A l'appui de son recours, il a produit une lettre du 20 mars 2001 de X._, dont il ressort qu'il n'a pas été engagé par cet employeur en raison de ses problèmes physiques. L'office AI conclut au rejet du recours. L'Office fédéral des assurances sociales n'a pas présenté de détermination.