A.- Ressortissant marocain né en 1957, X._ est arrivé en Suisse au mois de novembre 1987 pour y travailler.
Le 10 août 1988, il a divorcé d'avec son épouse marocaine, Z._, à la demande de cette dernière (divorce "Khol", que l'épouse obtient de son mari moyennant contrepartie qu'elle lui concède). Moins de deux mois plus tard, soit le 27 septembre 1988, X._ a épousé une ressortissante suisse, C._, née en 1946, et a obtenu une autorisation annuelle de séjour en raison de ce mariage. Aucun enfant n'est issu de cette union. Le 18 septembre 1990, X._ et Z._ ont cependant fait établir un "acte de reprise", aux termes duquel "les deux époux divorcés ... ont repris la vie conjugale commune ... après le divorce khol. ..".
Deux enfants sont issus de cette union: A._, née le 24 novembre 1990 et B._, née le 10 novembre 1995.
Le 22 novembre 1993, X._ a fait une demande de naturalisation facilitée qui lui a été accordée par décision du 13 octobre 1995. Les époux XC._ ont divorcé le 25 février 1999.
B.- Le 26 novembre 1999, X._ a demandé le regroupement familial en faveur de son épouse et de ses enfants marocains.
Par décision du 5 avril 2000, l'Office fédéral des étrangers a prononcé l'annulation de la naturalisation facilitée, au motif que X._ avait dissimulé aux autorités de naturalisation des faits essentiels, qui auraient conduit au refus de la naturalisation facilitée si les autorités compétentes en avaient eu connaissance. Cette décision est devenue définitive et exécutoire.
Le 15 juin 2000, le Service cantonal de la population a refusé l'octroi à X._ d'une autorisation de séjour et lui a imparti un délai d'un mois pour quitter le territoire vaudois.
C.- X._ a recouru contre cette décision auprès du Tribunal administratif qui, par arrêt du 6 novembre 2000, a rejeté le recours. Il a retenu en bref que le divorce survenu en 1999 ayant entraîné la perte du droit à une autorisation de séjour selon l'art. 7 al. 1 de la loi fédérale sur le séjour et l'établissement des étrangers (LSEE; RS 142. 20), la question de l'octroi d'une autorisation devait être tranchée sur la base de l'art. 4 LSEE et des directives de l'Office fédéral des étrangers (chiffre 644). Il a ensuite dénié tout caractère décisif à la durée du séjour en Suisse du recourant, étant donné que cette durée n'avait pu être obtenue que par la dissimulation de sa situation réelle. En définitive, le Tribunal administratif a donc considéré que "l'on se trouvait en présence d'un étranger qui s'était comporté de manière déloyale, tant envers son épouse qu'envers les autorités, indépendamment du fait que les conditions dans lesquelles il s'était installé en Suisse laissaient planer de graves suspicions de fraude à la loi ", ce qui justifiait le refus d'octroyer l'autorisation de séjour sollicitée.
D.- X._ un recours de droit administratif, subsidiairement de droit public contre l'arrêt du Tribunal administratif du 6 novembre 2000, dont il demande l'annula- tion, sous suite de frais et dépens. Il conclut principalement à l'octroi d'une autorisation d'établissement, voire d'une autorisation de séjour avec prise d'emploi et, subsidiairement, au renvoi de la cause au Tribunal administratif pour nouvelle instruction et nouveau jugement. Le recourant a produit un bordereau de neuf pièces dont quatre figurent également au dossier cantonal et les cinq autres sont nouvelles.
Sur cette base, il allègue une série de faits nouveaux et requiert que soit ordonnée la tenue de débats au cours desquels il pourra être entendu et aura la faculté de faire entendre des témoins. Il a également présenté une demande d'assistance judiciaire.
Le Tribunal administratif conclut au rejet du recours et le Service cantonal de la population s'en remet aux déterminations de la juridiction cantonale.
L'Office fédéral des étrangers propose de déclarer le recours irrecevable comme recours de droit administratif, subsidiairement de le rejeter comme recours de droit public.
E.- Par ordonnance présidentielle du 9 février 2001, l'effet suspensif a été conféré au recours.

Considérant en droit :
1.- Le recourant forme principalement un recours de droit administratif et, subsidiairement de droit public, qu'il réunit dans un seul et même acte, ce qui ne nuit pas à la recevabilité des recours, question que le Tribunal fédéral examine d'office et librement (<ref-ruling> consid. 1 p. 52 et les arrêts cités; <ref-ruling> consid. 1 p. 275). En vertu du caractère subsidiaire du recours de droit public par rapport au recours de droit administratif (art. 84 al. 2 OJ), il y a lieu cependant d'examiner d'abord si la voie du recours de droit administratif est en l'espèce ouverte au recourant.
2.- a) Selon l'art. 100 al. 1 lettre b ch. 3 OJ, le recours de droit administratif n'est pas recevable en matière de police des étrangers contre l'octroi ou le refus d'autorisations auxquelles le droit fédéral ne confère pas un droit.
D'après l'art. 4 LSEE, l'autorité statue librement, dans le cadre des prescriptions légales et des traités avec l'étranger, sur l'octroi de l'autorisation de séjour ou d'établissement.
En principe, l'étranger n'a pas de droit à l'octroi (respectivement à la prolongation) d'une autorisation de séjour.
Ainsi, le recours de droit administratif est irrecevable, à moins que ne puisse être invoquée une disposition particulière du droit fédéral ou d'un traité, accordant le droit à la délivrance d'une telle autorisation (<ref-ruling> consid. 1b p. 147; <ref-ruling> consid. 1a p. 3, 145 consid. 3a p. 146).
aa) Le recourant reproche notamment à l'autorité intimée de ne pas avoir examiné son cas sous l'angle de l'art. 7 al. 1 LSEE, selon lequel le conjoint étranger d'un ressortissant suisse a droit à l'octroi d'une autorisation de séjour, et à sa prolongation de l'autorisation de séjour, puis, après un séjour régulier et ininterrompu de cinq ans, à la délivrance d'une autorisation d'établissement.
Il est en l'espèce constant que le recourant a divorcé de son épouse suisse, le 25 février 1999 et qu'il ne peut, depuis lors, tirer aucun droit de cette disposition.
On peut toutefois reconnaître avec lui que s'il n'avait pas obtenu la naturalisation facilitée, il aurait sans doute pu bénéficier d'un permis d'établissement après cinq ans de mariage.
La question se poserait alors de savoir s'il peut actuellement se prévaloir encore du droit à l'octroi d'une autorisation d'établissement qui serait né pendant son mariage et, dans l'affirmative, si ce droit ne doit pas être considéré comme s'étant éteint pour l'une des causes énumérées par l'art. 7 al. 2 LSEE. Il s'agit-là cependant de questions de fond de sorte que, sous cet angle, le présent recours est recevable comme recours de droit administratif.
bb) Le recourant invoque également la garantie du respect de la vie privée garanti par l'art. 8 CEDH. Il fait valoir que son renvoi équivaudrait à la ruine de la carrière professionnelle qu'il a construite durant les douze années de son séjour en Suisse, au service de la même entreprise, ce qui constituerait une violation flagrante de cette garantie.
Ce faisant, il n'invoque toutefois aucun élément qui irait au-delà des liens privés ou professionnels habituels résultant d'une présence prolongée en Suisse (<ref-ruling> consid. 3b p. 21/22). Il n'y a ainsi pas lieu de lui reconnaître un droit de séjour sur la base de l'art. 8 CEDH; de ce point de vue, le recours est donc irrecevable.
cc) Il va de soi que le présent recours est également irrecevable en tant qu'il porte sur l'application de l'art. 4 LSEE faite par les autorités cantonales, car cette disposition ne donne aucun droit à la délivrance d'une autorisation de séjour (art. 100 al. 1 lettre b ch. 3 OJ).
3.- a) En vertu de l'art. 104 OJ, le recours de droit administratif peut être formé pour violation du droit fédéral (lettre a), y compris la violation des droits constitutionnels des citoyens (<ref-ruling> consid. 3a p. 509; <ref-ruling> consid. 5 p. 423), ainsi que pour constatation inexacte ou incomplète des faits pertinents (lettre b). Lorsque le recours est dirigé, comme en l'espèce, contre la décision d'une autorité judiciaire, le Tribunal fédéral est lié par les faits constatés dans la décision, sauf s'ils sont manifestement inexacts ou incomplets ou s'ils ont été établis au mépris de règles essentielles de la procédure (art. 105 al. 2 OJ). Aussi la possibilité d'alléguer des faits nouveaux ou de faire valoir de nouveaux moyens de preuve est-elle très restreinte (<ref-ruling> consid. 1c p. 99; <ref-ruling> consid. 8b p. 33; Fritz Gygi, Bundesverwaltungsrechtspflege, Berne 1983, 2e éd., p. 286/287).
Selon la jurisprudence, seules sont admissibles dans ce cas les preuves que l'instance inférieure aurait dû retenir d'office, et dont le défaut d'administration constitue une violation de règles essentielles de procédure (<ref-ruling> consid. 1c p. 99; <ref-ruling> consid. 3b p. 246; <ref-ruling> consid. 1b p. 169; <ref-ruling> consid. 2a p. 79).
b) Le recourant reproche au Tribunal administratif d'avoir retenu qu'il avait repris la vie commune avec son ex-épouse marocaine et d'avoir qualifié son mariage suisse de "brève parenthèse", puis d'en avoir déduit que l'épouse suisse aurait sans doute mis fin à cette union, si elle avait été informée du remariage au Maroc.
Aucune de ces critiques n'apparaît fondée. Si le Tribunal administratif parle en effet de "reprise de la vie commune", il se réfère à l'"acte de reprise" passé au Maroc.
Il n'était pas non plus manifestement inexact de parler de "brève parenthèse" au sujet du mariage suisse, dès lors qu'au mois de février 1990 déjà, le recourant concevait son premier enfant avec son ex-épouse marocaine et décidait de se remarier avec elle quelques mois plus tard, quand bien même sa présence dans son pays d'origine s'est limitée à quelques semaines par année. Enfin, le Tribunal administratif pouvait aussi retenir que, mieux informée, l'épouse suisse n'aurait pas toléré la situation et aurait vraisemblablement réagi par une rupture (voir sa lettre du 9 juillet 2000 à l'avocat du recourant).
c) Il s'ensuit qu'aucune des exceptions prévues par l'art. 105 al. 2 OJ n'est réalisée en l'espèce, de sorte que le recourant ne saurait alléguer des faits nouveaux ou produire des pièces nouvelles, lesquelles doivent donc être retranchées du dossier.
Pour les même raisons, l'offre de preuve du recourant tendant à l'audition de témoins en audience publique doit être rejetée (art. 95 al. 2, applicable en vertu de l'art. 113 OJ).
4.- Le recourant se plaint tout d'abord d'une violation de son droit d'être entendu, dans la mesure où le Tribunal administratif a refusé d'appointer une audience publique et d'entendre les témoins dont il avait requis l'audition.
a) Le contenu du droit d'être entendu est déterminé en premier lieu par les dispositions cantonales de procédure, dont le Tribunal fédéral ne contrôle l'application et l'interprétation que sous l'angle de l'arbitraire; dans tous les cas, l'autorité cantonale doit cependant respecter les garanties minimales découlant directement de la Constitution et dont le Tribunal fédéral examine librement le respect (<ref-ruling> consid. 3a p. 259).
Selon l'art. 44 al. 1 de la loi vaudoise sur la juridiction et la procédure administrative du 18 décembre 1989 (LJPA), la procédure devant le Tribunal administratif est en principe écrite; l'art. 49 al. 1 LJPA prévoit pour sa part que, d'office ou sur requête motivée, le magistrat instructeur peut fixer des débats.
En l'espèce, le magistrat instructeur a motivé son refus en considérant que "l'objet du litige était de déterminer si la dissimulation par le recourant de son état de bigamie pouvait ou non justifier un refus d'autorisation de séjour".
A cette fin, il a estimé que le Tribunal administratif disposait de suffisamment d'éléments pour trancher sur la base du dossier en sa possession, que ce soit sous l'angle de l'art. 4 LSEE, seul envisagé par lui, ou de celui de l'art. 7 LSEE, voire du point de vue l'art. 8 CEDH. Cette appréciation ne saurait être taxée d'arbitraire.
Pour le surplus, les griefs du recourant se confondent avec celui de violation des garanties minimales de procédure instaurées par la Constitution et doivent être examinés dans ce cadre.
b) Le droit d'être entendu, tel qu'il découle actuellement de l'art. 29 al. 2 Cst. , comprend le droit pour l'intéressé de s'exprimer sur les éléments pertinents avant qu'une décision ne soit prise touchant sa situation juridique, le droit de produire des preuves pertinentes, de prendre connaissance du dossier, d'obtenir qu'il soit donné suite à ses offres de preuves pertinentes, de participer à l'administration des preuves essentielles ou à tout le moins de s'exprimer sur leur résultat, lorsque cela est de nature à influer sur la décision à rendre (<ref-ruling> consid. 2b p. 137 et la jurisprudence citée). Il n'implique en revanche pas le droit d'une partie d'exiger d'être entendue oralement par l'autorité de décision (<ref-ruling> consid. 4c p. 469). En outre, cette autorité peut, sans violer le droit d'être entendu, refuser d'ordonner l'administration de preuves régulièrement offertes lorsque, en procédant à une appréciation anticipée dépourvue d'arbitraire, elle parvient à la conclusion que l'administration des preuves ainsi offertes ne pourrait rien apporter de nouveau par rapport aux éléments dont elle dispose déjà (119 Ib 492 consid. 5 b/bb p. 505/506 et la jurisprudence citée).
Dans le cas particulier, le recourant a largement eu la possibilité de s'expliquer et de déposer ses offres de preuve par écrit. Il a notamment produit devant la juridiction cantonale des témoignages écrits. Le Tribunal administratif pouvait donc, sans violer le droit d'être entendu du recourant, refuser de l'entendre personnellement et de procéder à l'audition des témoins requise.
c) En ce qui concerne l'art. 6 par. 1 CEDH, il ne saurait s'appliquer dans le cadre d'une procédure de refus d'autorisation de séjour, qui n'a ni un caractère civil, ni un caractère pénal. Sur ce point, la Cour européenne des droits de l'homme a confirmé la jurisprudence de la Commission dans un arrêt récent du 5 octobre 2000 en la cause Maaouia c. France. Elle a ainsi retenu que la décision d'autoriser un étranger à entrer, séjourner ou rester dans un pays dont il n'était pas ressortissant n'impliquait aucune décision sur ses droits et obligations de caractère civil, ni sur le bien-fondé d'une accusation dirigée contre lui, même si elle pouvait entraîner accessoirement des conséquences sur la vie privée et familiale.
d) Dans la mesure où le Tribunal administratif n'était ainsi pas tenu de procéder à l'audition du recourant et de ses témoins, le grief de violation du droit d'être entendu doit être rejeté, sans qu'il soit nécessaire d'examiner encore si l'exception à l'absence de débats devant le Tribunal administratif contenue à l'art. 49 al. 1 LJPA est suffisante pour répondre aux exigences de l'art. 30 al. 3 Cst. , prescrivant que l'audience et le prononcé du jugement sont en principe publics, mais que la loi peut prévoir des exceptions.
5.- Sur le fond, le recourant fait valoir que l'annulation de sa naturalisation facilitée doit sortir ses effets ex tunc, de sorte qu'il devrait être replacé dans la situation où il se serait trouvé si cette naturalisation n'avait pas eu lieu.
Même si le recourant n'avait pas été naturalisé et avait bénéficié d'un permis d'établissement après cinq ans de mariage avec une Suissesse en vertu de l'art. 7 al. 1 LSEE, il faudrait de toute manière admettre que le droit découlant de cette disposition est éteint. Comme dans la procédure de naturalisation, l'art. 9 al. 4 lettre a LSEE permet en effet de révoquer une autorisation d'établissement lorsque l'étranger l'a obtenue en dissimulant des faits essentiels déterminants, soit des faits qui auraient conduit au refus de l'autorisation d'établissement si l'autorité en avait eu connaissance, condition manifestement réalisée dans le cas du recourant (voir arrêts non publiés du 16 mars 2000 en la cause B., du 13 janvier 1998 en la la cause K. et du 4 novembre 1996 en la cause T., où il s'agissait d'étrangers qui avaient dissimulé l'existence d'enfants nés hors mariage, ainsi que leur véritable intention de venir ensuite s'installer en Suisse avec leur famille; voir également l'arrêt non publié en la cause S.H., où il avait été admis que les conditions de l'art. 9 al. 4 lettre a LSEE étaient réalisées, parce qu'un ressortissant pakistanais s'était marié à une compatriote, alors qu'il était toujours marié à une Suissesse).
A cela s'ajoute que le recourant se prévaut abusivement des droits pouvant découler de son mariage suisse dans la mesure où, par son comportement, il a clairement démontré que ce mariage ne revêtait qu'une importance secondaire et que cela constitue aussi un motif de ne pas maintenir le droit à une autorisation (art. 7 al. 2 LSEE; <ref-ruling> consid. 2 p. 294; <ref-ruling> consid. 4 p. 103/104). Un peu plus d'une année après son mariage suisse, il a en effet conçu un enfant avec son ex-épouse; la thèse de l'"accident" qu'il tente d'accréditer à ce propos ne saurait convaincre, dès lors que, quelque trois ans plus tard, le recourant a conçu un second enfant après avoir passé un "acte de reprise" avec son épouse marocaine, tout en cachant cette situation à son épouse suisse. La naissance, à trois ans d'intervalle, de deux enfants de son remariage marocain et le fait qu'il a demandé un regroupement familial en faveur de son épouse et de ses enfants marocains peu après son divorce prononcé en Suisse, démontrent clairement que son mariage en Suisse n'a jamais constitué le centre de sa vie affective. Il est à cet égard significatif que le jugement de divorce donne du couple une image qui n'est manifestement pas celle du recourant et fait ainsi état d'une "vie conjugale ... devenue extrêmement pauvre" et d'une épouse qui "se trouve délaissée, dépourvue d'affection et de reconnaissance" et qui a "le sentiment de tout devoir et de ne rien recevoir en retour".
En définitive, le moyen que le recourant aurait pu tirer de l'art. 7 al. 1 LSEE s'il avait bénéficié d'un permis d'établissement, aurait dû être rejeté comme étant manifestement mal fondé.
6.- a) Il résulte de ce qui précède, que le recourant ne peut se prévaloir d'aucun droit à une autorisation de séjour en Suisse, de sorte qu'il n'a pas non plus d'intérêts juridiquement protégés, au sens de l'art. 88 OJ, pour agir par la voie du recours de droit public (ATF <ref-ruling>86 consid. 2 p. 192). Quant à ses griefs de nature procédurale, ils ont déjà été traités dans le cadre du recours de droit administratif (supra consid. 4), de sorte qu'il n'y a pas lieu de les examiner encore sous l'angle du recours de droit public (art. 84 al. 2 OJ).
Le présent recours doit dès lors être rejeté dans la mesure où il est recevable.
b) Le recourant a présenté une demande d'assistance judiciaire pour la procédure fédérale. Compte tenu de son salaire, qui est sa seule source de revenus, et du fait que son recours n'était pas d'emblée dépourvu de chances de succès, notamment au sujet des garanties de procédure soulevées, il y a lieu de considérer que les conditions de l'art. 152 al. 1 et 2 OJ pour dispenser le recourant des frais judiciaires et pour le faire assister d'un avocat sont remplies.

Par ces motifs,
le Tribunal fédéral,
1. Rejette le recours dans la mesure où il est recevable.
2. Admet la demande d'assistance judiciaire.
3. Dit qu'il n'est pas perçu d'émolument judiciaire.
4. Désigne Me Eric Stauffacher, avocat à Lausanne, comme avocat d'office du recourant et dit que la Caisse du Tribunal fédéral lui versera la somme de 1'500 fr. à titre d'honoraires.
5. Communique le présent arrêt en copie au mandataire du recourant, au Service de la population et au Tribunal administratif du canton de Vaud, ainsi qu'à l'Office fédéral des étrangers.
_
Lausanne, le 28 février 2001 ROC/elo
Au nom de la IIe Cour de droit public
du TRIBUNAL FEDERAL SUISSE:
Le Président,
La Greffière,