A.- G._ a travaillé en qualité de secrétaire dans une étude d'avocat jusqu'au mois de décembre 1996, époque à laquelle son employeur a mis un terme à son activité. Elle a perçu des indemnités de chômage à partir du mois de janvier 1997.
Le 2 mars 1998, elle a déposé une demande de rente de l'assurance-invalidité en indiquant souffrir de troubles de la vision à l'oeil droit (cataracte et glaucome).
Après avoir requis divers renseignements d'ordre médical, l'Office de l'assurance-invalidité pour le canton de Vaud a rendu une décision, le 3 décembre 1999, par laquelle il a dénié à l'assurée le droit à une rente d'invalidité.
B.- Saisi d'un recours contre cette décision, le Tribunal des assurances du canton de Vaud l'a rejeté par jugement du 13 septembre 2000.
C.- G._ interjette recours de droit administratif contre ce jugement, dont elle demande la réforme, en concluant, sous suite de frais et dépens, à l'octroi d'une rente entière, subsidiairement à la mise en oeuvre d'une mesure de reclassement professionnel de l'assurance-invalidité, plus subsidiairement encore au renvoi de la cause à la juridiction cantonale pour nouveau jugement après instruction complémentaire. Par ailleurs, elle a sollicité le bénéfice de l'assistance judiciaire.
L'office intimé conclut implicitement au rejet du recours. L'Office fédéral des assurances sociales n'a pas présenté de détermination.

Considérant en droit :
1.- Dans la procédure juridictionnelle administrative, ne peuvent être examinés et jugés, en principe, que les rapports juridiques à propos desquels l'autorité administrative compétente s'est prononcée préalablement d'une manière qui la lie, sous la forme d'une décision. Dans cette mesure, la décision détermine l'objet de la contestation qui peut être déféré en justice par voie de recours.
En revanche, dans la mesure où aucune décision n'a été rendue, la contestation n'a pas d'objet, et un jugement sur le fond ne peut pas être prononcé (<ref-ruling> consid. 1a, 119 Ib 36 consid. 1b et les références citées).
En l'espèce, la décision administrative litigieuse a trait uniquement au refus de la rente d'invalidité requise par l'assurée. Toutefois, la juridiction cantonale est entrée en matière sur la conclusion subsidiaire de l'intéressée tendant à la mise en oeuvre d'une mesure de reclassement dans une nouvelle profession et l'office intimé a eu l'occasion de prendre position à ce sujet dans ses déterminations sur le recours de droit cantonal. Dès lors, la procédure juridictionnelle administrative peut être étendue, pour des motifs d'économie de procédure, à cette question qui excède le cadre étroit de la contestation (<ref-ruling> consid. 2a et les références).
2.- a) La recourante reproche aux premiers juges d'avoir violé son droit d'être entendue : alors qu'elle avait sollicité, le 4 mai 2000, la production de son dossier auprès de l'Hôpital X._, et requis l'audition du docteur M._, médecin adjoint audit hôpital, la juridiction cantonale ne l'a pas informée de la production du dossier susmentionné et n'est pas entrée en matière sur sa demande d'audition de témoin.
b) Le droit d'être entendu est une garantie constitutionnelle de caractère formel (art. 29 al. 2 Cst.), dont la violation doit entraîner l'annulation de la décision attaquée, indépendamment des chances de succès du recourant sur le fond (<ref-ruling> consid. 4a, 122 II 469 consid. 4a et les arrêts cités).
La jurisprudence en a déduit, en particulier, le droit pour le justiciable de s'expliquer avant qu'une décision ne soit prise à son détriment, celui de fournir des preuves quant aux faits de nature à influer sur le sort de la décision, celui d'avoir accès au dossier, celui de participer à l'administration des preuves, d'en prendre connaissance et de se déterminer à leur propos (<ref-ruling> consid. 2a/aa, 124 V 181 consid. 1a, 375 consid. 3b et les références).
c) En l'espèce, il n'apparaît pas, contrairement aux allégations de la recourante, que la juridiction cantonale ait ordonné la production de son dossier auprès de l'hôpital ophtalmique. Dès lors, on ne saurait reprocher aux premiers juges une violation éventuelle du droit de l'intéressée d'avoir accès au dossier, de prendre connaissance des preuves, ou encore de se déterminer à leur propos.
Par ailleurs, le refus implicite de la juridiction cantonale d'ordonner la production du dossier susmentionné et d'entendre le témoignage du docteur M._ est susceptible de constituer une violation du droit de la recourante de fournir des preuves quant aux faits de nature à influer sur le sort de la décision. Le point de savoir si tel est effectivement le cas peut cependant rester indécis, étant donné que la cause devra être renvoyée à l'administration, comme cela ressort des considérants ci-après.
3.- a) La juridiction cantonale a jugé que la recourante est pleinement capable, malgré ses troubles de la vision à l'oeil droit, d'exercer sa profession de secrétaire.
Elle s'est fondée pour cela sur un rapport du docteur M._ (du 30 août 1999), selon lequel la capacité de travail de l'intéressée est entière dans une activité adaptée.
De son côté, la recourante fait valoir qu'elle n'est plus en mesure d'exercer pleinement son activité de secrétaire, dès lors que ce travail, qui s'effectue principalement devant un ordinateur, n'est pas adapté à l'état de sa vue. Elle invoque des rapports du docteur M._ (des 28 février et 22 mars 2000), selon lesquels elle éprouve une difficulté croissante dans l'exercice quotidien de sa profession de secrétaire, liée à l'utilisation d'un écran d'ordinateur plusieurs heures par jour. En effet, la forte diminution de l'acuité visuelle de l'oeil droit, qui entraîne une vision binoculaire médiocre, ne lui permet pas d'effectuer un travail constant à l'ordinateur.
b) En l'occurrence, il n'est pas possible de se rallier au point de vue des premiers juges, selon lequel la recourante est pleinement capable d'exercer sa profession de secrétaire. Il n'existe d'ailleurs pas de divergences entre les différents rapports médicaux versés au dossier.
Si, dans son rapport du 30 août 1999, il a bel et bien attesté une capacité de travail entière dans une activité adaptée, le docteur M._ a toutefois fait état de limitations fonctionnelles dues à une vision binoculaire stéréoscopique défectueuse et au port d'une lentille de contact à l'oeil gauche, ce qui peut être mal toléré lors de travaux prolongés à l'écran d'ordinateur. On peut donc inférer de cette appréciation, ainsi que des autres rapports invoqués par la recourante, que la profession de secrétaire, dans la mesure où elle requiert un travail prolongé à l'ordinateur, n'est pas pleinement exigible de la part de l'intéressée.
C'est pourquoi, il y a lieu de renvoyer la cause à l'office intimé pour qu'il complète l'instruction sur le point de savoir dans quelle mesure la recourante peut encore mettre en valeur sa capacité de travail dans son activité habituelle de secrétaire ou dans une autre occupation adaptée à son état de santé. Cela fait, il évaluera l'invalidité de l'intéressée en comparant le revenu qu'elle peut encore obtenir - après exécution éventuelle de mesures de réadaptation et compte tenu d'une situation équilibrée du marché du travail (<ref-law>) - au gain qu'elle pourrait obtenir sans son handicap.
4.- La recourante, qui est représentée par un avocat, obtient gain de cause sur une de ses conclusions subsidiaires.
Obtenir gain de cause - au sens des dispositions du droit fédéral qui prescrivent l'octroi de dépens - dans un litige au sujet d'une prestation de l'assurance sociale, ne signifie pas nécessairement avoir entière satisfaction et se faire accorder par l'autorité de recours elle-même l'allocation de la prestation réclamée. Il suffit d'obtenir satisfaction sur le plan formel en ce sens que l'annulation de la décision attaquée et le renvoi de la cause à l'administration pour instruction complémentaire et nouvelle décision, laissent subsister tous les droits éventuels relatifs à la prestation demandée (<ref-ruling> et les arrêts cités; RCC 1987 p. 285 s. consid. 5a, ainsi que les références jurisprudentielles et doctrinales; arrêts non publiés S. du 20 juillet 1995, I 226/94, C. du 28 avril 1989, I 365/88, et F. du 20 mai 1987, I 443/86).
En pareil cas, il n'y a donc pas lieu de réduire l'indemnité de dépens par rapport à celle qui aurait été allouée, si la recourante avait obtenu directement la prestation réclamée.
La requête d'assistance judiciaire est dès lors sans objet.

Par ces motifs, le Tribunal fédéral des assurances
prononce :
I. Le recours est partiellement admis en ce sens que le
jugement du Tribunal des assurances du canton de Vaud
du 13 septembre 2000, et la décision de l'Office de
l'assurance-invalidité pour le canton de Vaud du 3 décembre 1999 sont annulés, la cause étant renvoyée
audit office pour instruction complémentaire au sens
des considérants et nouvelle décision.
II. Il n'est pas perçu de frais de justice.
III. L'office intimé versera à la recourante la somme de 2000 fr. (y compris la taxe sur la valeur ajoutée) à titre de dépens pour l'instance fédérale.
IV. Le Tribunal des assurances du canton de Vaud statuera sur les dépens pour la procédure de première instance, au regard de l'issue du procès de dernière instance.
V. Le présent arrêt sera communiqué aux parties, au Tribunal
des assurances du canton de Vaud, à la Caisse
cantonale vaudoise de compensation, et à l'Office
fédéral des assurances sociales.
Lucerne, le 9 juillet 2001
Au nom du
Tribunal fédéral des assurances
Le Président de la IIIe Chambre :
Le Greffier :